本文關(guān)鍵詞：殼體結(jié)構(gòu)振動(dòng)及聲輻射的粘彈性阻尼控制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 粘彈性阻尼 殼體結(jié)構(gòu) 振動(dòng)及聲輻射 阻尼控制技術(shù) 優(yōu)化研究

【摘要】：粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)因其具有阻尼性能好、適用性強(qiáng)、減振頻帶寬等諸多優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于大型船舶、艦艇、魚雷等軍用和民用工業(yè)的減振降噪及聲輻射應(yīng)用中。但敷設(shè)阻尼材料后也會(huì)帶來結(jié)構(gòu)質(zhì)量增加等新問題,而且現(xiàn)有的阻尼結(jié)構(gòu)控制技術(shù)理論還需進(jìn)一步發(fā)展。本文研究了粘彈性阻尼控制技術(shù)在殼體結(jié)構(gòu)振動(dòng)及聲輻射中的應(yīng)用,具有一定的理論研究意義和實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。本文針對粘彈性材料本構(gòu)關(guān)系以復(fù)數(shù)形式表示且隨頻率不斷發(fā)生變化的特性,選擇了有限元迭代法對粘彈性復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬,并通過粘彈性夾層梁模型驗(yàn)證了所使用方法的正確性。然后采用此方法對帶有基座的環(huán)肋圓錐殼模型進(jìn)行分析,研究了粘彈性材料不同的敷設(shè)方法對結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響,得到了粘彈性材料在結(jié)構(gòu)基座中的最佳敷設(shè)位置。由于在實(shí)際的工程中阻尼材料用量過多會(huì)增加結(jié)構(gòu)質(zhì)量,因此會(huì)對阻尼材料的用量加以控制。在約束阻尼結(jié)構(gòu)中的阻尼材料用量一定的前提下,為使阻尼利用率達(dá)到最高,減振效果達(dá)到最好,本文對阻尼結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。首先,研究了基于優(yōu)化準(zhǔn)則法的約束阻尼結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法,編寫了約束阻尼材料的拓?fù)鋬?yōu)化程序,對一約束阻尼圓柱殼的約束阻尼材料的布局進(jìn)行優(yōu)化,得到材料的最佳敷設(shè)方法;其次,采用零階優(yōu)化方法,對約束阻尼的阻尼層和約束層的厚度進(jìn)行尺寸優(yōu)化,得到約束阻尼敷設(shè)的最佳厚度。粘彈性阻尼復(fù)合結(jié)構(gòu)水下聲輻射也是當(dāng)今社會(huì)一個(gè)十分重要的研究方向。本文通過利用有限元法和邊界元法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行水下振動(dòng)及聲輻射計(jì)算。計(jì)算環(huán)肋圓錐殼結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)以及與水介質(zhì)的耦合模態(tài),并分析結(jié)構(gòu)在水中的輻射聲場。然后在結(jié)構(gòu)上敷設(shè)粘彈性阻尼,分析阻尼對結(jié)構(gòu)聲輻射的影響,并從阻尼的厚度、阻尼敷設(shè)位置等幾個(gè)方面對結(jié)構(gòu)聲輻射的影響進(jìn)行分析,得到一般性的規(guī)律。本文所研究的成果為今后粘彈性阻尼在結(jié)構(gòu)振動(dòng)及聲輻射控制中的敷設(shè)方法應(yīng)用提供了一定的指導(dǎo)意義,為粘彈性阻尼材料的選擇和布局上提供了有益的參考。
【關(guān)鍵詞】：粘彈性阻尼 殼體結(jié)構(gòu) 振動(dòng)及聲輻射 阻尼控制技術(shù) 優(yōu)化研究
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U661.44
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 粘彈性阻尼減振研究10-13
• 1.2.2 粘彈性阻尼優(yōu)化研究13-14
• 1.2.3 水中結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲輻射研究14-15
• 1.3 本文主要研究的內(nèi)容15-17
• 第2章 環(huán)肋圓錐殼的粘彈性阻尼控制技術(shù)研究17-30
• 2.1 引言17
• 2.2 粘彈性材料的基本特性17-18
• 2.3 粘彈性復(fù)合結(jié)構(gòu)的有限元迭代法18-20
• 2.4 粘彈性復(fù)合結(jié)構(gòu)的有限元迭代法的模型驗(yàn)證20-22
• 2.4.1 復(fù)常數(shù)粘彈性模型20-21
• 2.4.2 頻變粘彈性模型21-22
• 2.5 環(huán)肋圓錐殼結(jié)構(gòu)中粘彈性阻尼的敷設(shè)方法分析22-28
• 2.5.1 有限元模型建立22-23
• 2.5.2 帶有基座的環(huán)肋圓錐殼的自由振動(dòng)計(jì)算23-24
• 2.5.3 自由阻尼結(jié)構(gòu)對環(huán)肋圓錐殼振動(dòng)特性的影響24-26
• 2.5.4 約束阻尼結(jié)構(gòu)對環(huán)肋圓錐殼振動(dòng)特性的影響26-28
• 2.6 本章小結(jié)28-30
• 第3章 圓柱殼振動(dòng)控制中的約束阻尼結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究30-48
• 3.1 引言30
• 3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法介紹30-31
• 3.3 變密度法概述31-33
• 3.4 拓?fù)鋬?yōu)化模型的建立及求解33-39
• 3.4.1 基于變密度法的拓?fù)鋬?yōu)化模型33-34
• 3.4.2 拓?fù)鋬?yōu)化模型的靈敏度表達(dá)式34-36
• 3.4.3 基于優(yōu)化準(zhǔn)則法的設(shè)計(jì)變量更新準(zhǔn)則及收斂準(zhǔn)則36-38
• 3.4.4 約束阻尼結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化步驟和流程圖38-39
• 3.5 阻尼結(jié)構(gòu)在約束阻尼圓柱殼振動(dòng)中的拓?fù)鋬?yōu)化39-43
• 3.5.1 模型建立39-40
• 3.5.2 約束阻尼圓柱殼阻尼拓?fù)鋬?yōu)化模型結(jié)果分析40-43
• 3.6 約束阻尼結(jié)構(gòu)在振動(dòng)中的阻尼尺寸優(yōu)化43-47
• 3.6.1 約束阻尼圓柱殼的結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化模型44
• 3.6.2 約束阻尼圓柱殼尺寸優(yōu)化模型結(jié)果分析44-47
• 3.7 本章小結(jié)47-48
• 第4章 環(huán)肋圓錐殼結(jié)構(gòu)的水下聲輻射計(jì)算研究48-62
• 4.1 引言48
• 4.2 結(jié)構(gòu)流固耦合振動(dòng)和聲輻射的基本計(jì)算方法48-50
• 4.2.1 聲學(xué)有限元法48-50
• 4.2.2 聲學(xué)邊界元法50
• 4.2.3 統(tǒng)計(jì)能量法50
• 4.3 環(huán)肋圓錐殼結(jié)構(gòu)耦合模態(tài)分析50-55
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的建立50-51
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)耦合模態(tài)分析51-55
• 4.4 環(huán)肋圓錐殼的頻率響應(yīng)分析55-57
• 4.5 環(huán)肋圓錐殼結(jié)構(gòu)輻射聲場分析57-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 第5章 粘彈性阻尼對結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲輻射的影響分析62-70
• 5.1 引言62
• 5.2 阻尼處理對環(huán)肋圓錐殼結(jié)構(gòu)水下振動(dòng)聲輻射的影響62-65
• 5.3 阻尼厚度對環(huán)肋圓錐殼結(jié)構(gòu)水下振動(dòng)聲輻射的影響65-66
• 5.4 阻尼敷設(shè)方法對環(huán)肋圓錐殼結(jié)構(gòu)水下振動(dòng)聲輻射的影響66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果77-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 楊雪,王源升,朱金華,余紅偉;多層阻尼復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼性能[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2005年03期

2 陳前;朱德懋;;彈性——粘彈性復(fù)合結(jié)構(gòu)模態(tài)理論[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);1990年01期

3 李家春;葉邦彥;湯勇;管琪明;劉偉;;基于密度法的熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化準(zhǔn)則算法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年02期

4 劉天雄,華宏星,陳兆能,朱繼梅;約束層阻尼板的有限元建模研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2002年04期

5 李軍強(qiáng);粘彈性復(fù)合結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的實(shí)用數(shù)值算法[J];機(jī)械;2001年02期

6 桂洪斌,趙德有,鄭云龍;粘彈性阻尼層結(jié)構(gòu)動(dòng)力問題有限元分析綜述[J];振動(dòng)與沖擊;2001年01期

7 沈順根,冷文浩;粘彈性線性復(fù)合結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析[J];中國造船;1996年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 盛佳;粘彈性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)[D];南昌航空大學(xué);2012年

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本文編號：924807