膜結(jié)構(gòu)容易在風(fēng)作用下發(fā)生大幅變形及振動,會發(fā)生流固耦合效應(yīng)。某些條件下這種相互作用會導(dǎo)致變形及振動幅度不斷增大,這就是氣彈失穩(wěn)。氣彈失穩(wěn)臨界風(fēng)速求解問題是風(fēng)工程領(lǐng)域的難題。本文針對這一問題提出一種改進的解析方法。本文采用了均勻勢流這一個假設(shè),基于膜振動方程建立單向張拉平面膜的振動模型,基于薄殼無矩理論和膜振動方程建立馬鞍面膜的振動模型;結(jié)合勢流理論、亞音速升力面理論和對稱翼型理論,建立膜氣動力求解的解析理論;利用伽遼金法給出給定模態(tài)下的振動常微分方程,并由此得到氣彈失穩(wěn)的判定準(zhǔn)則,并給出了失穩(wěn)臨界風(fēng)速的表達式。在此基礎(chǔ)上,對矩形平面單向張拉平面膜、矩形平面馬鞍面膜和菱形平面馬鞍面膜進行了氣彈失穩(wěn)臨界風(fēng)速分析,探討了預(yù)張力、平面橫順比和矢跨比等因素對臨界風(fēng)速的影響,并給出了一些防止失穩(wěn)的措施。本文主要內(nèi)容如下:1.總結(jié)了國內(nèi)外對氣彈失穩(wěn)臨界風(fēng)速問題的研究現(xiàn)狀,比較了各個觀點之間的異同。2.提出了改進的膜結(jié)構(gòu)氣彈失穩(wěn)解析方法。與以往解析法不同在于,本文用亞音速升力面理論求解馬鞍面膜兩高點連線方向（垂向）和平面膜的氣動力;用半空間無界Poisson方程和全空間無界Poisson方程解的不同來... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

懸掛薄膜風(fēng)洞試驗示意圖

本文總體研究框圖

a.2 拱向氣動力的確定設(shè)膜面荷載函數(shù)為 ( , , )，由氣動壓強 p 與擾動速度勢的關(guān)系：p Ux t (有： )( )( )2 2232 22 2, , d d d d2π( ) ( )( ) ( )a ax xy yR Rz zz zU xUx tx t tx y t Ux yx y .3 垂向速度勢函數(shù)及其氣動力的確定垂向速度勢函數(shù)的確定，需要借助薄翼理論中的亞音速升力面ubsonic lifting surface theory）[26]�？紤]流體是定常、無粘、可壓縮的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]封閉式單向張拉膜結(jié)構(gòu)氣彈失穩(wěn)機理研究[J]. 陳昭慶,武岳,孫曉穎.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2015(03)
[2]薄膜結(jié)構(gòu)流固耦合效應(yīng)的簡化數(shù)值模擬方法[J]. 孫曉穎,武岳,沈世釗.  土木工程學(xué)報. 2010(10)
[3]單向懸掛屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)致氣彈耦合效應(yīng)數(shù)值模擬[J]. 武岳,孫曉穎,沈世釗.  計算力學(xué)學(xué)報. 2007(05)
[4]封閉薄膜屋蓋的風(fēng)致氣動力失穩(wěn)分析[J]. 李慶祥,孫炳楠.  振動工程學(xué)報. 2006(03)
[5]均勻流場中小曲率薄膜的氣動穩(wěn)定性分析[J]. 李慶祥,孫炳楠.  工程力學(xué). 2006(04)
[6]小垂度薄膜屋蓋的氣彈動力耦合作用方程[J]. 劉瑞霞,楊慶山,李作為,茹繼平.  工程力學(xué). 2004(06)
[7]薄膜結(jié)構(gòu)的氣彈動力失穩(wěn)臨界風(fēng)速[J]. 劉瑞霞,楊慶山.  中國安全科學(xué)學(xué)報. 2004(06)
[8]薄膜結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動研究進展[J]. 劉瑞霞,楊慶山.  中國安全科學(xué)學(xué)報. 2003(09)
[9]大跨度張拉結(jié)構(gòu)風(fēng)致動力響應(yīng)研究進展[J]. 沈世釗,武岳.  同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(05)

博士論文
[1]薄膜結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)中的流固耦合效應(yīng)研究[D]. 孫曉穎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3524113