機(jī)械結(jié)構(gòu)在航空航天、船舶和建筑等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,研究其內(nèi)部的振動(dòng)傳遞路徑和分布特性具有深遠(yuǎn)的意義。本文從理論仿真上研究了一維梁結(jié)構(gòu)、二維薄板和耦合板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)功率流特性,利用有限元軟件ABAQUS建立了有限元模型,在考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布、位移變化的基礎(chǔ)上,采用有限元功率流法可視化了結(jié)構(gòu)內(nèi)部的能量分布和傳遞路徑,討論了結(jié)構(gòu)參數(shù)改變對(duì)能量傳遞路徑和分布的影響。在實(shí)驗(yàn)研究方面,進(jìn)行了簡(jiǎn)支梁的功率流固有頻率實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果一致。通過理論與實(shí)驗(yàn)研究,得到了一些有益的結(jié)論,為工程實(shí)踐提供了重要參考價(jià)值。本文主要研究?jī)?nèi)容包括:第一,以一維簡(jiǎn)支梁為研究對(duì)象,推導(dǎo)了梁結(jié)構(gòu)的能量密度控制方程和功率流公式,建立了簡(jiǎn)支梁在簡(jiǎn)諧集中力作用下的有限元模型,利用有限元功率流法分析了簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的能量分布和傳遞特性。第二,以機(jī)械系統(tǒng)中的二維薄板結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,利用有限元軟件建立了薄板和耦合板結(jié)構(gòu)的有限元模型,并通過二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)內(nèi)部的振動(dòng)能量分布、傳遞和衰減的可視化。同時(shí)討論了薄板結(jié)構(gòu)中阻尼器的能量耗散特性。第三,基于有限元功率流可視化技術(shù)給出了鋼球撞擊鋼板過程中鋼板結(jié)構(gòu)內(nèi)部的能量傳遞動(dòng)畫。同時(shí)建立... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

受橫向簡(jiǎn)諧激勵(lì)的歐拉梁模型

A（橫截面）=0.02m*0.002m。 （材料密度）=7800kg/m3，E（楊氏模量）=206Gpa， （阻尼系數(shù)）=0.02。如圖2-2 為簡(jiǎn)支梁的有限元模型，模型劃分為 30 個(gè) B31 單元

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1000.0050.010.015距梁左端的距離（cm）量（能Jk）圖 2-4 簡(jiǎn)支梁解析解和仿真解能量對(duì)比圖 2-5 和圖 2-8 分別給出了 100Hz 和 200Hz 下簡(jiǎn)支梁功率流云圖和功率流矢量圖，通過兩圖對(duì)比發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)支梁在不同的頻率作用下，能量分布和傳遞路徑規(guī)律相同，唯一的區(qū)別在于能量的大小。功率流云圖給出了簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)各位置的能量分布大小，根據(jù)圖 2-5 和圖 2-7 可以看出能量由中間向兩端逐漸減��；功率流矢量圖給出了結(jié)構(gòu)的傳遞方向，根據(jù)圖 2-6 和圖 2-8 可以得出能量的傳遞是有激勵(lì)力端向梁的兩端固定處傳遞。結(jié)合功率流云圖和功率流矢量圖可以更加直觀清晰的得到完整的梁結(jié)構(gòu)的功率流分布。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]功率流測(cè)量以及振動(dòng)能量參數(shù)估計(jì)試驗(yàn)研究[J]. 喬百杰,趙彤,陳雪峰.  振動(dòng)與沖擊. 2014(07)
[2]加筋板結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲強(qiáng)可視化研究[J]. 李凱,趙德有,黎勝.  中國(guó)艦船研究. 2010(04)
[3]L型耦合板相關(guān)激勵(lì)下高頻隨機(jī)能量流分析[J]. 游進(jìn),孟光,李鴻光.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2010(01)
[4]耦合板結(jié)構(gòu)隨機(jī)能量有限元分析[J]. 游進(jìn),李鴻光,孟光.  振動(dòng)與沖擊. 2009(11)
[5]隨機(jī)激勵(lì)下框架梁結(jié)構(gòu)能量有限元分析[J]. 游進(jìn),孟光,李鴻光,王淼.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(10)
[6]基于有限元的損傷結(jié)構(gòu)功率流可視化研究[J]. 朱翔,李天勻,趙耀,劉敬喜.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]功率流理論、統(tǒng)計(jì)能量分析和能量有限元法之間的關(guān)聯(lián)性[J]. 殷學(xué)文,崔宏飛,顧曉軍,黃捷,沈榮瀛.  船舶力學(xué). 2007(04)
[8]功率流有限元法結(jié)果分析輻射噪聲[J]. 賀云南,何琳,呂志強(qiáng),束立紅.  船舶力學(xué). 2006(05)
[9]桿、梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)能量密度的簡(jiǎn)化解法[J]. 孫麗萍,聶武.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)
[10]船舶結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲分析及其進(jìn)展[J]. 孫麗萍,聶武.  船舶力學(xué). 2003(01)

博士論文
[1]基于聲強(qiáng)可視化的船舶結(jié)構(gòu)聲振能量特性研究[D]. 李凱.大連理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]耦合結(jié)構(gòu)的功率流有限元分析及在復(fù)雜加筋板結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[D]. 郭浩男.山東大學(xué) 2012
[2]基于有限元的轉(zhuǎn)臺(tái)振動(dòng)功率流特性研究[D]. 錢曉芳.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]基于能量有限元的柔性結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制研究[D]. 周振.山東大學(xué) 2011
[4]基于能量流有限元的耦合結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性分析[D]. 朱繼清.山東大學(xué) 2011
[5]基于結(jié)構(gòu)聲強(qiáng)的振動(dòng)主動(dòng)控制及其誤差傳感器的設(shè)計(jì)[D]. 朱志偉.江蘇大學(xué) 2003



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