發(fā)布時(shí)間：2020-05-08 14:40

【摘要】：圓柱殼是工程結(jié)構(gòu)中的重要組成單元,長(zhǎng)期的使用可能會(huì)使其產(chǎn)生裂紋損傷,進(jìn)而引起局部剛度等特性的改變,使得圓柱殼的靜動(dòng)態(tài)特性發(fā)生改變。通過(guò)對(duì)含裂紋圓柱殼的振動(dòng)特性開展研究,為評(píng)估含有損傷的圓柱殼振動(dòng)及對(duì)其開展損傷識(shí)別提供理論指導(dǎo)。本文首先對(duì)含環(huán)向表面裂紋圓柱殼的自由振動(dòng)特性展開了研究。以Flügge殼體理論和Helmholtz波動(dòng)方程為理論基礎(chǔ),結(jié)合斷裂力學(xué),采用線彈簧來(lái)模擬環(huán)向表面裂紋,借助波傳播法來(lái)描述圓柱殼運(yùn)動(dòng)位移,分別提出了真空中和與流體耦合的含環(huán)向表面裂紋圓柱殼固有振動(dòng)特性的求解方法。研究了裂紋深度、裂紋位置、流體作用和邊界條件等參數(shù)對(duì)圓柱殼固有頻率、振型等振動(dòng)特性的影響。然后對(duì)含環(huán)向表面裂紋圓柱殼的模態(tài)功率流進(jìn)行了分析。在求解含環(huán)向表面裂紋圓柱殼固有振型的基礎(chǔ)上,結(jié)合結(jié)構(gòu)聲強(qiáng)、結(jié)構(gòu)振動(dòng)功率流等概念提出了圓柱殼模態(tài)功率流指標(biāo)。分析了圓柱殼不同階次固有振動(dòng)的模態(tài)功率流分布,研究了裂紋深度、裂紋位置和邊界條件等參數(shù)對(duì)圓柱殼模態(tài)功率流指標(biāo)的影響。結(jié)果表明,裂紋的存在對(duì)圓柱殼模態(tài)功率流分布有較為明顯的影響。研究?jī)?nèi)容為基于模態(tài)功率流進(jìn)行圓柱殼的損傷識(shí)別提供了理論支撐。最后對(duì)含環(huán)向表面裂紋圓柱殼的受迫振動(dòng)特性展開了研究。給出了真空中及與流體耦合時(shí)的含環(huán)向表面裂紋圓柱殼受迫振動(dòng)的求解方法。以輸入功率流為指標(biāo)研究了裂紋深度和裂紋位置等參數(shù)對(duì)各激勵(lì)頻率下圓柱殼受迫振動(dòng)的影響。為基于振動(dòng)功率流的含裂紋圓柱殼的損傷識(shí)別提供了理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖 2.1 含環(huán)向表面裂紋圓柱殼模型微分方程個(gè)殼體微元，，其所受的內(nèi)力和內(nèi)力矩如圖 2.2 和圖 2.3 所示 作為坐標(biāo)參數(shù)，為了表示方便，本文中對(duì)無(wú)量綱坐標(biāo) 及 ， ( )Rx ， 。

圖 2.1 含環(huán)向表面裂紋圓柱殼模型動(dòng)微分方程一個(gè)殼體微元，其所受的內(nèi)力和內(nèi)力矩如圖 2.2 和圖 2.3 所示， 作為坐標(biāo)參數(shù)，為了表示方便，本文中對(duì)無(wú)量綱坐標(biāo) 及 的示， ( )Rx ， 。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2654805