【摘要】：高頻振動在工程中的影響越來越重要,它不但會加速結(jié)構(gòu)損耗還可能損害相關(guān)工作人員的身體健康,因此人們越來越重視結(jié)構(gòu)的高頻問題。統(tǒng)計(jì)能量法被廣泛應(yīng)用于航空航天和交通運(yùn)輸領(lǐng)域的設(shè)計(jì)中,用來預(yù)示結(jié)構(gòu)在工作中的高頻振動響應(yīng),其中耦合損耗因子作為提高計(jì)算精度的核心參數(shù)一直是聲振耦合分析中的關(guān)注熱點(diǎn)。工程中很多復(fù)雜結(jié)構(gòu)都由諸如梁、板類基本單元組合而成,本文針對組合結(jié)構(gòu)間的耦合損耗因子問題開展一系列研究。首先基于波動理論分析了耦合梁結(jié)構(gòu)的傳遞特性隨著連接角度和截面尺寸的變化;接著計(jì)算了考慮軸向力和溫度影響下梁結(jié)構(gòu)間的耦合損耗因子;最后研究了復(fù)合材料層合板和各向同性梁耦合結(jié)構(gòu)間的功率流動。具體內(nèi)容如下:1.點(diǎn)阻抗法計(jì)算不同耦合形式下梁結(jié)構(gòu)間的傳遞特性同時考慮點(diǎn)耦合情況下連接處的波型轉(zhuǎn)換和耦合變形的影響,使用點(diǎn)阻抗法計(jì)算了耦合梁結(jié)構(gòu)間的傳遞特性。以經(jīng)典'T'型梁結(jié)構(gòu)為例計(jì)算了結(jié)構(gòu)間的傳遞系數(shù)和耦合損耗因子;接著分析了耦合角度、梁高和激勵頻率對二叉梁結(jié)構(gòu)間耦合損耗因子的影響。2.軸向力和溫度對梁結(jié)構(gòu)間耦合損耗因子的影響基于點(diǎn)阻抗法,首先考慮軸向力對梁振動方程的影響,推導(dǎo)出梁結(jié)構(gòu)受軸向載荷作用下的彎曲波數(shù)表達(dá)式;接著分析了雙梁耦合模型中的耦合損耗因子隨軸向力大小、截面形狀的變化趨勢。最后,研究了由于溫度改變引起的材料參數(shù)變化和因邊界約束變形造成的軸向熱應(yīng)力對'一'字梁結(jié)構(gòu)間傳遞特性的影響。3.分析了復(fù)合材料層合板-各向同性梁結(jié)構(gòu)間的功率流動針對復(fù)合材料層合板與各向同性梁的耦合系統(tǒng),從結(jié)構(gòu)的運(yùn)動控制方程出發(fā)給出了層合板波數(shù)與方位角和頻率的關(guān)系;通過彎曲波傳遞理論,對組合結(jié)構(gòu),梁-層合板間的耦合損耗因子進(jìn)行了計(jì)算并與VA ONE軟件結(jié)果對比驗(yàn)證,為工程中的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O327
【圖文】：

第１章緒論邐逡逑第１章緒論逡逑．１研究背景逡逑近年來隨著我國科技實(shí)力發(fā)展，在多個精尖領(lǐng)域都有了創(chuàng)新性的突破，例如逡逑１８年完成首飛的Ｃ９１９大型客機(jī)、擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的復(fù)興號動車組和海軍運(yùn)逡逑高速船等標(biāo)志性產(chǎn)品。在工業(yè)設(shè)計(jì)階段，人們越來越重視結(jié)構(gòu)的輕量化和減振逡逑噪問題［１］，因此需要對結(jié)構(gòu)間的傳遞特性進(jìn)行深入研宄分析以便于更好的控制逡逑械產(chǎn)品自身的振動響應(yīng)。逡逑

邐１０４逡逑頻率（Ｈｚ）逡逑圖２．４面外彎曲波入射時的傳遞系數(shù)逡逑／？＂Ｎ逡逑ｔｉｒ－２0邋■逡逑ｄ逡逑0邐0邐９￣0—0－＾４＞ｅ0ｄｅＧＱｇｇ0ＢＢ８ａＢｍＢＢＨＨＢＨＨａ？逡逑－３０邋■邐邐逡逑？ｂｂ邋＾邋＿ｂｔ邐？ｂｂ邋？ｂｔ逡逑——．”１２邐”１２丨逡逑－４０邋邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐逡逑１０２邋１０３邋］0４逡逑頻率（Ｈｚ）逡逑圖２．５面外彎曲波入射時的耦合損耗因子逡逑圖２．４和圖２．５分別表示當(dāng)面外彎曲波入射時，結(jié)構(gòu)間傳遞系數(shù)和耦合損耗逡逑因子（ＣＬＦ）隨頻率變化的曲線圖（耦合損耗因子的ｄＢ參考值為１）。從圖中可逡逑以看出，面外彎曲波在連接處有很強(qiáng)的傳遞性，大多數(shù)的功率都透射到其他兩根逡逑梁中，尤其是與激勵梁１處于同一條直線上的梁３中；小部分功率反射回激勵梁逡逑１中的彎曲波場內(nèi)。透射系數(shù)的最大值達(dá)到了邋０．８，意味著激勵產(chǎn)生的功率８０％逡逑都透射到了梁３的彎曲波場中。此外，隨著頻率升高，傳遞到其他兩根梁內(nèi)扭轉(zhuǎn)逡逑波場的功率占比逐漸增加。逡逑１３逡逑

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本文編號：2733277