充液圓柱殼耦合振動(dòng)特性及主動(dòng)控制研究.pdf

1、本文首先基于Kennard殼體運(yùn)動(dòng)方程研究了充液圓柱殼自由振動(dòng)特性。推導(dǎo)并求解了耦合振動(dòng)的頻散方程，分析了自由波的頻散特性，確定中低頻范圍內(nèi)的主要傳播波。采用結(jié)構(gòu)振強(qiáng)理論，對(duì)單支波傳播時(shí)振動(dòng)能量在結(jié)構(gòu)和流體中的分布進(jìn)行了研究，結(jié)合其頻散特性分析了該波的波型。研究充液圓柱殼在幾種不同激勵(lì)方式下的頻率響應(yīng)和能量分布。利用留數(shù)法求解殼體受徑向環(huán)約束、徑向點(diǎn)力或內(nèi)部聲場(chǎng)單極點(diǎn)聲源激勵(lì)情況下的輸入導(dǎo)納和輸入能量流。研究振動(dòng)能量在系統(tǒng)中的分配進(jìn)而分

2、析振動(dòng)在系統(tǒng)中的傳遞路徑。結(jié)果表明，充液管道中振動(dòng)能量的分布與激勵(lì)方式有密切關(guān)系：激勵(lì)力作用在殼壁上，激起的主要是結(jié)構(gòu)振動(dòng)；擾源在內(nèi)部流場(chǎng)時(shí)，激起的主要是流場(chǎng)脈動(dòng)。針對(duì)不同的激擾方式采取不同的主動(dòng)控制策略，進(jìn)行了充液圓柱殼振動(dòng)主動(dòng)控制的仿真研究。當(dāng)激擾源為呼吸模態(tài)或梁模態(tài)的單支傳播波時(shí)，分別用一個(gè)或兩個(gè)次級(jí)力，根據(jù)二次最優(yōu)控制理論確定要施加控制力的幅值和相位信息，計(jì)算施加主動(dòng)控制后的能量損失，以此對(duì)控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)；從理論上研究了針對(duì)徑