在某些機(jī)械結(jié)構(gòu)中,一些受熱部件大多采用合金薄板結(jié)構(gòu),這種設(shè)計(jì)在減輕自身結(jié)構(gòu)重量的同時(shí)還要維持高溫環(huán)境下結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。機(jī)械載荷、隨機(jī)熱聲載荷等復(fù)雜載荷作用下的薄壁結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出典型的非線性運(yùn)動(dòng)特性,這類非線性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)已受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。本文主要研究在熱載荷、機(jī)械載荷和噪聲載荷等復(fù)雜環(huán)境下工作的帶有初始缺陷的薄板結(jié)構(gòu)的屈曲和跳變現(xiàn)象。首先,通過彈性力學(xué)的三個(gè)基本方程以及Kirch-hoff假設(shè),采用馮卡曼理論,建立了帶有初始缺陷的薄板的非線性大撓度運(yùn)動(dòng)方程。在方程中考慮了熱應(yīng)力的影響,選取不可動(dòng)邊界條件并將板內(nèi)應(yīng)力分解成均勻分布的應(yīng)力和隨位置變化的應(yīng)力兩部分。然后,利用Galerkin方法對模型進(jìn)行了離散化處理,并研究了縱橫比、方程選取的模態(tài)數(shù)量、初始缺陷等薄板結(jié)構(gòu)參數(shù)和臨界屈曲溫度之間的關(guān)系。研究表明,當(dāng)薄板的縱橫比減小時(shí),臨界屈曲溫度升高,并且高階模態(tài)的臨界屈曲溫度高于低階模態(tài)的臨界屈曲溫度。通過系統(tǒng)的單自由度簡化模型,發(fā)現(xiàn)彎曲位移隨著熱屈曲溫度的增加而增大,隨著縱橫比的減小而減小。接下來,用Runge-Kutta法求解了帶有時(shí)變的慣性項(xiàng)和阻尼項(xiàng)的常微分方程組,并觀察了在變溫影響下薄板... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 熱聲疲勞問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
第2章 熱載荷薄板的大撓度方程
    2.1 引言
    2.2 薄板的大撓度靜態(tài)基本方程
        2.2.1 彈性力學(xué)基本方程
        2.2.2 薄板的Kirch-hoff假設(shè)
        2.2.3 薄板受縱橫載荷共同作用
        2.2.4 薄板的馮卡曼大撓度方程
    2.3 熱應(yīng)力作用下薄板的靜態(tài)方程
    2.4 帶有初始缺陷的薄板動(dòng)態(tài)方程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 熱載荷薄板的靜態(tài)屈曲分析
    3.1 引言
    3.2 大撓度應(yīng)力函數(shù)解的結(jié)構(gòu)分析與邊界條件
    3.3 模態(tài)方程的轉(zhuǎn)化
    3.4 臨界屈曲溫度的確定
    3.5 單自由度簡化下平板的屈曲分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 熱載荷板的動(dòng)態(tài)仿真與分析
    4.1 引言
    4.2 無外部載荷的熱載荷板動(dòng)態(tài)仿真
    4.3 外部機(jī)械載荷作用下薄板的響應(yīng)
        4.3.1 沖擊載荷作用下薄板的響應(yīng)
        4.3.2 諧波載荷作用下薄板的響應(yīng)
    4.4 隨機(jī)聲載荷下薄板的響應(yīng)
        4.4.1 隨機(jī)聲載荷的數(shù)學(xué)模型[69]
        4.4.2 隨機(jī)聲載荷的數(shù)值仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 隨機(jī)熱載荷板的動(dòng)態(tài)仿真與分析
    5.1 引言
    5.2 隨機(jī)熱載荷的數(shù)學(xué)模型
        5.2.1 三次樣條插值
        5.2.2 隨機(jī)熱載荷板的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)雨流法的復(fù)合材料薄壁結(jié)構(gòu)隨機(jī)聲疲勞壽命估算[J]. 馮飛飛,沙云東,朱林,揭曉博.  沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]帶有溫度梯度的熱載荷與聲載荷作用下薄板動(dòng)態(tài)響應(yīng)[J]. 沙云東,朱林,欒孝馳,張國治,馮飛飛.  振動(dòng)與沖擊. 2014(18)
[3]薄壁結(jié)構(gòu)在隨機(jī)噪聲載荷作用下的振動(dòng)響應(yīng)離散度分析[J]. 任方,鄭德強(qiáng),李海波.  機(jī)械強(qiáng)度. 2013(03)
[4]基于聯(lián)合概率密度的隨機(jī)聲疲勞壽命估算方法[J]. 沙云東,張振,唐金,李紀(jì)永.  振動(dòng).測試與診斷. 2012(S1)
[5]基于雨流計(jì)數(shù)法和功率譜密度法的隨機(jī)聲疲勞應(yīng)用研究[J]. 郭小鵬,沙云東,柏樹生,張東明.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2010(05)
[6]飛行器結(jié)構(gòu)熱噪聲試驗(yàn)的研究進(jìn)展[J]. 吳振強(qiáng),任方,張偉,孔凡金,張正平.  導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2010(02)
[7]基于應(yīng)力概率密度和功率譜密度法的隨機(jī)聲疲勞壽命預(yù)估方法研究[J]. 沙云東,郭小鵬,張軍.  振動(dòng)與沖擊. 2010(01)
[8]隨機(jī)振動(dòng)載荷下缺口件疲勞壽命分析的頻域法[J]. 王明珠,姚衛(wèi)星.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[9]薄壁板在隨機(jī)聲載荷作用下的振動(dòng)響應(yīng)譜估算[J]. 沙云東,聞邦椿,屈伸.  振動(dòng)與沖擊. 2007(06)
[10]火焰筒熱疲勞分析與壽命估計(jì)[J]. 耿小亮,郭運(yùn)強(qiáng),張克實(shí),秦亮.  機(jī)械強(qiáng)度. 2007(02)

碩士論文
[1]高溫合金薄壁結(jié)構(gòu)隨機(jī)聲疲勞分析技術(shù)研究[D]. 郭小鵬.沈陽航空工業(yè)學(xué)院 2010
[2]復(fù)合材料薄壁結(jié)構(gòu)在隨機(jī)聲載荷作用下的振動(dòng)響應(yīng)研究[D]. 晁愛芳.沈陽航空工業(yè)學(xué)院 2009



本文編號：3198826