含復(fù)雜預(yù)應(yīng)力圓薄板振動模態(tài)解析方法研究
發(fā)布時間:2021-07-14 12:23
本文研究預(yù)應(yīng)力對圓薄板結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響,解決圓薄板結(jié)構(gòu)中非均勻分布預(yù)應(yīng)力的動力響應(yīng)問題。根據(jù)含預(yù)應(yīng)力的薄板結(jié)構(gòu)應(yīng)力-應(yīng)變方程,建立含預(yù)應(yīng)力圓薄板結(jié)構(gòu)的運動控制微分方程。將焊接殘余應(yīng)力定義為復(fù)雜預(yù)應(yīng)力,提出一種適用于復(fù)雜預(yù)應(yīng)力分布的圓薄板解析求解方法。以具有周邊簡支邊界條件薄圓板結(jié)構(gòu)為例,對比焊接殘余應(yīng)力的不同分布形式對薄圓板結(jié)構(gòu)固有頻率及振型的影響。最后,利用有限元法對文中所提方法有效性進行驗證。
【文章來源】:船舶力學(xué). 2020,24(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圓薄板坐標(biāo)系
從圓薄板中截取大小為dr和rdθ的微元體,如圖2所示。當(dāng)圓薄板結(jié)構(gòu)振動時,作用在微元體上的力和力矩包括兩部分:振動位移自身引起的力和力矩;振動位移與預(yù)應(yīng)力之間產(chǎn)生的耦合力。圓薄板結(jié)構(gòu)的剪力和彎矩Qr、Qθ、Mr、Mθ、Mθr和Mrθ可寫成式中,為圓薄板結(jié)構(gòu)抗彎強度,μ為泊松比,E為楊氏模量。
截面力N0,r和N0,θ在z方向分別產(chǎn)生分量N0,r,z和ΔN0,θ,z,是預(yù)應(yīng)力和振動位移的函數(shù):定義ΔN0,r,z和ΔN0,θ,z為預(yù)應(yīng)力與振動位移間的耦合力,由于預(yù)應(yīng)力始終與微元體截面保持垂直,預(yù)應(yīng)力不產(chǎn)生新的耦合彎矩和扭矩,預(yù)應(yīng)力在r和θ方向無耦合力。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面內(nèi)變剛度功能梯度圓形薄板的軸對稱彎曲[J]. 朱竑禎,王緯波,高存法,殷學(xué)文. 船舶力學(xué). 2018(11)
[2]彈性邊界條件下圓板橫向自由振動特性分析[J]. 石先杰,李春麗,蔣華兵,康甜. 振動.測試與診斷. 2016(05)
[3]焊接殘余應(yīng)力對環(huán)肋圓柱殼水下聲輻射影響研究[J]. 李磊鑫,劉勇,陳爐云. 船舶力學(xué). 2016(05)
[4]焊接殘余應(yīng)力對環(huán)肋圓柱殼振動特性影響分析[J]. 羌凱,陳爐云,張裕芳. 中國造船. 2016(01)
[5]圓形薄板在任意彈性邊界條件下的自由振動分析[J]. 李秋紅,劉廣明,薛開,王久法,王威遠(yuǎn). 船舶力學(xué). 2015(Z1)
[6]具有焊接殘余應(yīng)力的矩形薄板固有頻率計算方法研究[J]. 高永毅,唐果,萬文. 振動與沖擊. 2014(09)
[7]焊接熱效應(yīng)對結(jié)構(gòu)動力學(xué)性能影響的非線性分析[J]. 陳章蘭,葉家瑋. 焊接學(xué)報. 2014(04)
[8]基于微分求積法分析旋轉(zhuǎn)圓板的橫向振動[J]. 王忠民,王昭,張榮,李會俠. 振動與沖擊. 2014(01)
[9]液體中薄圓板彎曲振動特性的分析[J]. 郝君宇,張小鳳,張光斌. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06)
[10]初應(yīng)力對薄板動態(tài)特性影響的理論分析與研究[J]. 母德強,陳塑寰,冀清發(fā). 吉林工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 1996(03)
本文編號:3284140
【文章來源】:船舶力學(xué). 2020,24(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圓薄板坐標(biāo)系
從圓薄板中截取大小為dr和rdθ的微元體,如圖2所示。當(dāng)圓薄板結(jié)構(gòu)振動時,作用在微元體上的力和力矩包括兩部分:振動位移自身引起的力和力矩;振動位移與預(yù)應(yīng)力之間產(chǎn)生的耦合力。圓薄板結(jié)構(gòu)的剪力和彎矩Qr、Qθ、Mr、Mθ、Mθr和Mrθ可寫成式中,為圓薄板結(jié)構(gòu)抗彎強度,μ為泊松比,E為楊氏模量。
截面力N0,r和N0,θ在z方向分別產(chǎn)生分量N0,r,z和ΔN0,θ,z,是預(yù)應(yīng)力和振動位移的函數(shù):定義ΔN0,r,z和ΔN0,θ,z為預(yù)應(yīng)力與振動位移間的耦合力,由于預(yù)應(yīng)力始終與微元體截面保持垂直,預(yù)應(yīng)力不產(chǎn)生新的耦合彎矩和扭矩,預(yù)應(yīng)力在r和θ方向無耦合力。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面內(nèi)變剛度功能梯度圓形薄板的軸對稱彎曲[J]. 朱竑禎,王緯波,高存法,殷學(xué)文. 船舶力學(xué). 2018(11)
[2]彈性邊界條件下圓板橫向自由振動特性分析[J]. 石先杰,李春麗,蔣華兵,康甜. 振動.測試與診斷. 2016(05)
[3]焊接殘余應(yīng)力對環(huán)肋圓柱殼水下聲輻射影響研究[J]. 李磊鑫,劉勇,陳爐云. 船舶力學(xué). 2016(05)
[4]焊接殘余應(yīng)力對環(huán)肋圓柱殼振動特性影響分析[J]. 羌凱,陳爐云,張裕芳. 中國造船. 2016(01)
[5]圓形薄板在任意彈性邊界條件下的自由振動分析[J]. 李秋紅,劉廣明,薛開,王久法,王威遠(yuǎn). 船舶力學(xué). 2015(Z1)
[6]具有焊接殘余應(yīng)力的矩形薄板固有頻率計算方法研究[J]. 高永毅,唐果,萬文. 振動與沖擊. 2014(09)
[7]焊接熱效應(yīng)對結(jié)構(gòu)動力學(xué)性能影響的非線性分析[J]. 陳章蘭,葉家瑋. 焊接學(xué)報. 2014(04)
[8]基于微分求積法分析旋轉(zhuǎn)圓板的橫向振動[J]. 王忠民,王昭,張榮,李會俠. 振動與沖擊. 2014(01)
[9]液體中薄圓板彎曲振動特性的分析[J]. 郝君宇,張小鳳,張光斌. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06)
[10]初應(yīng)力對薄板動態(tài)特性影響的理論分析與研究[J]. 母德強,陳塑寰,冀清發(fā). 吉林工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 1996(03)
本文編號:3284140
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