板-殼-肋耦合結(jié)構(gòu)振動特性分析.pdf

1、殼體耦合結(jié)構(gòu)是航空和水下航行器的主要結(jié)構(gòu)形式，因此研究這類結(jié)構(gòu)的振動特性及其參數(shù)影響規(guī)律在理論和實(shí)踐上均具有重要的指導(dǎo)意義。目前針對彈性薄板和薄壁殼體的振動特性研究已分別獲得了極大的關(guān)注，然而對于圓板與殼體耦合結(jié)構(gòu)的振動特性研究較少。對該類問題的分析可借助有限元等數(shù)值方法和解析方法對其進(jìn)行計算分析。然而有限元方法在分析規(guī)律性問題時缺乏靈活性，且不容易理解結(jié)構(gòu)力及振動能量在結(jié)構(gòu)中的傳遞本質(zhì)。本文建立圓板、圓環(huán)、殼體及其耦合結(jié)構(gòu)分析模型，并

2、對其振動特性問題展開研究，具體研究內(nèi)容簡述如下：
　　本文采用了改進(jìn)的傅里葉級數(shù)法建立任意邊界條件的圓板模型，借用瑞利-里茲法對結(jié)構(gòu)振動問題進(jìn)行理論推導(dǎo)。將位移函數(shù)寫成正向位移和反對稱位移加和的形式，在推導(dǎo)過程中，對于任意的邊界條件只需要改變邊界彈簧的剛度值即可，而不需要新的求解過程?；趫A板的能量方程改變積分區(qū)域，計算圓環(huán)結(jié)構(gòu)的振動特性，與有限元結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證改進(jìn)的傅里葉級數(shù)法應(yīng)用的正確性。
　　基于上述圓板模型，建立板

3、-殼耦合結(jié)構(gòu)分析模型，采用改進(jìn)的傅里葉級數(shù)法描述圓柱殼的位移函數(shù)，同理位移函數(shù)寫成正向位移和反對稱位移加和的形式，從能量角度推導(dǎo)特征方程。比較并分析圓板耦合在圓柱殼不同位置的固有振動特性。并將外界激勵作用于耦合位置，分析了板殼耦合結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)特性。
　　建立任意邊界條件的板殼肋耦合模型，在圓柱殼與圓板耦合振動分析模型基礎(chǔ)上，通過耦合彈簧組建立板-殼-肋耦合結(jié)構(gòu)模型，在自由邊界條件下，對整體耦合結(jié)構(gòu)振動特性進(jìn)行分析。通過與有限元仿