板殼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、土木建筑等工程領(lǐng)域。實(shí)際應(yīng)用中,板殼結(jié)構(gòu)由于受到周圍環(huán)境復(fù)雜的外界激勵而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)疲勞、振動,甚至?xí)殡S嚴(yán)重的輻射噪聲,對結(jié)構(gòu)本身和人類的生活產(chǎn)生不利的影響�；谀芰吭�,本文采用改進(jìn)的傅里葉級數(shù)法建立了一般邊界條件下板殼及其組合結(jié)構(gòu)的動力學(xué)模型,得到問題的半解析解。針對目前彈性邊界條件下板殼結(jié)構(gòu)振動特性研究中的薄弱環(huán)節(jié),采用一種改進(jìn)的傅里葉級數(shù)對常見殼體結(jié)構(gòu)的位移函數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一描述,在邊界和耦合位置引入約束彈簧模擬各種協(xié)調(diào)條件,便于構(gòu)建任意邊界條件下結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一分析模型。使用里茲法求解技術(shù)求解位移函數(shù)中的待定系數(shù)。通過多種邊界條件下自由振動和強(qiáng)迫振動的數(shù)值算例對比,驗(yàn)證了分析模型的正確性,在此基礎(chǔ)上研究不同板殼模型的振動特性。使用改進(jìn)的傅里葉級數(shù)法求解了任意邊界條件下圓錐殼和球殼的振動特性,重點(diǎn)驗(yàn)證了本文方法的收斂性和精確性。建立了功能梯度錐殼和高速轉(zhuǎn)動錐殼的動力學(xué)分析模型,詳細(xì)討論了關(guān)鍵參數(shù)如功能梯度材料的體積分布常數(shù)、轉(zhuǎn)動殼體的轉(zhuǎn)速、邊界條件等對結(jié)構(gòu)固有振動的影響。將殼體和環(huán)肋看作離散模型,分別求解了環(huán)肋圓柱殼和圓錐殼的振動特性,分析了環(huán)肋參數(shù)如環(huán)肋... 

【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)】：123 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

板殼結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用實(shí)例離心機(jī)、蒸汽機(jī)，航空發(fā)動機(jī)等高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的轉(zhuǎn)動薄壁筒組件許多采用板、殼

7) (e) (1,4) (f) (1,8)圖 2.2 S‐S 邊界條件下圓錐殼的前六階振型 于同一殼體，結(jié)構(gòu)的邊界條件不同，振動能量的分布也就不同，殼體邊界振動模態(tài)有不同程度的影響。實(shí)際中殼體的邊界條件極其復(fù)雜，不僅包括固支等幾種經(jīng)典邊界條件的任意組合，還可能存在任意彈性約束邊界。本殼體在一般邊界條件下的動力學(xué)模型，通過調(diào)整邊界約束彈簧剛度可以方邊界對結(jié)構(gòu)振動行為的影響，無須重新進(jìn)行理論推導(dǎo)和編寫計(jì)算程序。 下來驗(yàn)證任意彈性邊界條件下本文方法的正確性，考慮一種彈性邊界: 圓，大端為彈性支撐。為了使分析更具針對性，即在彈性支撐端每次單獨(dú)調(diào), , 或 ，分別考察軸向、周向、法向彈簧以及卷簧剛度對殼體下圖 2.3 給出圓錐殼的基頻隨四種彈簧剛度的變化曲線，圖中有限元方法不同點(diǎn)型區(qū)分。可以看出，本文方法與有限元的結(jié)果在任意彈簧剛度情況，這進(jìn)一步說明了本文方法的適用性。四種邊界彈簧約束對圓錐殼基頻的，周向和法向約束影響最大，軸向約束次之，卷簧最小。另外，四種彈簧

圖 2.3 圓錐殼基頻隨四種彈簧剛度的變化曲線 錐殼大端法向彈簧的剛度分別取10 N/m、10 N/m 和10 N/m的振型�？梢钥闯�，隨著彈簧剛度的增加，錐殼大端的約束增抑制，殼體的應(yīng)力狀態(tài)改變。彈簧剛度從10 N/m 變?yōu)?0 N/m 生了本質(zhì)上的改變，周向波數(shù)由 n=4 變?yōu)?n=5，說明了邊界條件1 10 N/m (b) 1 10 N/m (c) 1 圖 2.4 彈性邊界約束下圓錐殼的第一階振型 殼穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性 各個方面驗(yàn)證了圓錐殼自由振動計(jì)算的正確性，本小節(jié)分析圓

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3601406