【摘要】：研究水下結(jié)構(gòu)物的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)對結(jié)構(gòu)固有頻率的影響,克服以往研究中只考慮整體均勻分布應(yīng)力的局限性。水下結(jié)構(gòu)因外部環(huán)境特殊常常處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),復(fù)雜應(yīng)力與流固耦合的共同作用使結(jié)構(gòu)的固有頻率求解變?yōu)橐粋�耦合非線性特征值問題,以往求解流固耦合的方法不再適用于此類問題。有限元方法也能處理此類問題,但存在處理過程復(fù)雜、計算量大、不能明確說明結(jié)構(gòu)應(yīng)力與動力特性之間的本質(zhì)物理聯(lián)系等缺點(diǎn)。針對該問題用理論方法進(jìn)行了分析,首先基于Flügge殼體理論、考慮流固耦合作用、利用特定模態(tài)之間的正交性建立復(fù)雜應(yīng)力結(jié)構(gòu)自由運(yùn)動方程,然后采用多項式近似結(jié)合二次型矩陣線性化的方法對此類結(jié)構(gòu)的固有頻率進(jìn)行求解。在數(shù)值算例中,計算了某水下圓柱殼的固有頻率,并對比和分析了不同類型的復(fù)雜應(yīng)力對于水下結(jié)構(gòu)固有頻率的影響特點(diǎn)。
[Abstract]:The influence of the complex stress state of underwater structure on the natural frequency of the structure is studied, which overcomes the limitation that only the uniform distribution of stress is considered in previous studies. Underwater structures are often in complex stress state because of the special external environment. The interaction of complex stress and fluid-structure coupling makes the natural frequency solution of the structure become a coupled nonlinear eigenvalue problem. The previous methods for fluid-solid coupling are no longer suitable for this kind of problems. The finite element method can also deal with this kind of problems, but there are some disadvantages such as complicated processing process and large calculation, which can not clearly explain the essential physical relation between the stress and dynamic characteristics of the structure, and so on. Firstly, based on the theory of Fl 眉 gge shell and considering the fluid-solid coupling, the free motion equations of complex stress structures are established by using the orthogonality between specific modes. Then the method of polynomial approximation and quadratic matrix linearization is used to solve the natural frequency of this kind of structure. In a numerical example, the natural frequencies of an underwater cylindrical shell are calculated, and the effects of different types of complex stresses on the natural frequencies of underwater structures are compared and analyzed.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)船建學(xué)院海洋工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中船重工第七0二研究所上海分部;
【分類號】：TB12

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 陳爐云;李磊鑫;張裕芳;;含局部預(yù)應(yīng)力的圓柱殼結(jié)構(gòu)聲輻射特性分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2014年08期

2 劉志忠;李天勻;朱翔;張俊杰;;靜水壓力對殼液耦合系統(tǒng)頻散特性的影響(英文)[J];Journal of Marine Science and Application;2010年02期

3 熊健民;周俊榮;周金枝;;基于ANSYS預(yù)應(yīng)力簡支梁固有頻率的研究[J];固體力學(xué)學(xué)報;2008年S1期

4 張耀庭;汪霞利;李瑞鴿;;全預(yù)應(yīng)力梁振動頻率的理論分析與試驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2007年08期

5 張耀庭;汪霞利;李瑞鴿;;預(yù)應(yīng)力梁固有頻率的試驗(yàn)研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年02期

6 高永毅,劉德順;利用試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析進(jìn)行殘余應(yīng)力評估的研究[J];振動與沖擊;2005年05期

7 朱大同;充液圓柱殼的自振特性[J];力學(xué)學(xué)報;1984年02期

相關(guān)會議論文 前1條

1 姜勁楓;王柏生;;預(yù)應(yīng)力梁、板彎曲振動固有頻率的研究[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第二卷）[C];1996年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁紅巖;趙思思;劉鵬;郭耀華;;簡支鋼梁自振頻率對預(yù)應(yīng)力敏感性試驗(yàn)研究[J];石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2017年02期

2 陳爐云;李磊鑫;楊念;;考慮預(yù)應(yīng)力分布的立管渦激振動特性分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2017年04期

3 華俊杰;吳慶;張道明;;大跨度預(yù)應(yīng)力加勁式組合梁樓蓋動力響應(yīng)研究[J];齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2017年02期

4 董云彪;趙春生;李彥;;基于動力監(jiān)測信息的預(yù)應(yīng)力損失評估技術(shù)研究[J];青海交通科技;2017年01期

5 Nian Yang;Luyun Chen;Hong Yi;Yong Liu;;A Unified Solution for the Free Vibration Analysis of Simply Supported Cylindrical Shells with General Structural Stress Distributions[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2016年06期

6 楊念;陳爐云;易宏;劉勇;;水下復(fù)雜應(yīng)力結(jié)構(gòu)的固有頻率研究[J];振動與沖擊;2016年22期

7 方德平;鐘明鏡;;用能量法分析體外預(yù)壓力對簡支梁動力性能的二階效應(yīng)[J];動力學(xué)與控制學(xué)報;2016年05期

8 丁紅巖;孟令宇;劉鵬;郭耀華;;預(yù)應(yīng)力對簡支梁固有頻率影響試驗(yàn)研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2016年05期

9 楊念;陳爐云;易宏;劉勇;;任意應(yīng)力狀態(tài)下的圓柱殼振動特性研究[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2016年09期

10 譚國金;劉子煜;魏海斌;王龍林;;偏心直線預(yù)應(yīng)力筋簡支梁自振頻率計算方法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2016年03期

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;VIBRATION AND STABILITY OF RING-STIFFENED THIN-WALLED CYLINDRICAL SHELLS CONVEYING FLUID[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2012年02期

2 廖長江;蔣偉康;王云;段浩;;水中有限長縱向加肋圓柱殼體振動與聲輻射[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2009年02期

3 李律;錢濟(jì)章;李敦;;基于ANSYS的預(yù)應(yīng)力筋數(shù)值模擬[J];公路工程;2007年04期

4 紀(jì)剛;張緯康;周其斗;;靜水壓力作用的水下結(jié)構(gòu)振動及聲輻射[J];中國造船;2006年03期

5 張耀庭,蔡利建,張長跑,李瑞鴿;梁式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法的研究現(xiàn)狀[J];工業(yè)建筑;2005年11期

6 張曉敏,盛天文,張培源;初應(yīng)力拱側(cè)向振動的固有頻率[J];工程力學(xué);2004年02期

7 呂志濤;新世紀(jì)我國土木工程活動與預(yù)應(yīng)力技術(shù)的展望[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年03期

8 陳美霞 ,駱東平 ,陳小寧 ,沈瑞喜;ANALYTICAL SOLUTION OF RADIATION SOUND PRESSURE OF DOUBLE CYLINDRICAL SHELLS IN FLUID MEDIUM[J];Applied Mathematics and Mechanics(English Edition);2002年04期

9 王宗利,金占禮,林啟榮,劉正興;潛水深度對結(jié)構(gòu)自振特性影響的數(shù)值分析[J];機(jī)械強(qiáng)度;2001年03期

10 陳正翔,金咸定,張維衡;充液圓柱管殼中振動波的頻散特性[J];船舶力學(xué);2000年05期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 劉新喜;夏元友;劉祖德;陳向陽;寧齊元;;復(fù)雜應(yīng)力下強(qiáng)風(fēng)化軟巖濕化變形試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2006年05期

2 蔣明鏡;孫渝剛;李立青;;復(fù)雜應(yīng)力下兩種膠結(jié)顆粒微觀力學(xué)模型的試驗(yàn)研究[J];巖土工程學(xué)報;2011年03期

3 俞茂宏,趙均海,鄭樹俊,董文山,張春燕,張寧;復(fù)雜應(yīng)力下混凝土疲勞強(qiáng)度的試驗(yàn)研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;1998年03期

4 ;[J];;年期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張鵠志;鋼筋混凝土復(fù)雜應(yīng)力構(gòu)件的配筋優(yōu)化研究[D];湖南大學(xué);2014年

，

本文編號：2136036