组合结构高频振动功率传递特性研究

论文摘要

高频振动在工程中的影响越来越重要,它不但会加速结构损耗还可能损害相关工作人员的身体健康,因此人们越来越重视结构的高频问题。统计能量法被广泛应用于航空航天和交通运输领域的设计中,用来预示结构在工作中的高频振动响应,其中耦合损耗因子作为提高计算精度的核心参数一直是声振耦合分析中的关注热点。工程中很多复杂结构都由诸如梁、板类基本单元组合而成,本文针对组合结构间的耦合损耗因子问题开展一系列研究。首先基于波动理论分析了耦合梁结构的传递特性随着连接角度和截面尺寸的变化;接着计算了考虑轴向力和温度影响下梁结构间的耦合损耗因子;最后研究了复合材料层合板和各向同性梁耦合结构间的功率流动。具体内容如下:1.点阻抗法计算不同耦合形式下梁结构间的传递特性同时考虑点耦合情况下连接处的波型转换和耦合变形的影响,使用点阻抗法计算了耦合梁结构间的传递特性。以经典’T’型梁结构为例计算了结构间的传递系数和耦合损耗因子;接着分析了耦合角度、梁高和激励频率对二叉梁结构间耦合损耗因子的影响。2.轴向力和温度对梁结构间耦合损耗因子的影响基于点阻抗法,首先考虑轴向力对梁振动方程的影响,推导出梁结构受轴向载荷作用下的弯曲波数表达式;接着分析了双梁耦合模型中的耦合损耗因子随轴向力大小、截面形状的变化趋势。最后,研究了由于温度改变引起的材料参数变化和因边界约束变形造成的轴向热应力对’一’字梁结构间传递特性的影响。3.分析了复合材料层合板-各向同性梁结构间的功率流动针对复合材料层合板与各向同性梁的耦合系统,从结构的运动控制方程出发给出了层合板波数与方位角和频率的关系;通过弯曲波传递理论,对组合结构,梁-层合板间的耦合损耗因子进行了计算并与VA ONE软件结果对比验证,为工程中的设计提供了指导。

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摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 研究背景

1.2 组合结构间耦合损耗因子研究现状

1.2.1 耦合梁结构

1.2.2 耦合梁板结构

1.3 轴向力和温度对梁结构的影响

1.4 层合板组合结构的传递特性

1.5 本文主要工作

第2章耦合梁结构传递特性分析

2.1 引言

2.2 点阻抗法

2.2.1 受挡情况

2.2.2 辐射情况

2.2.3 耦合损耗因子计算

2.2.4 计算方法验证

2.3 结构参数对传递特性的影响

2.3.1 耦合角度变化

2.3.2 梁高b变化

2.4 本章小结

第3章轴向力对耦合梁结构传递特性的影响

3.1 引言

3.2 轴向力对结构传递特性的影响

3.2.1 频率的影响

3.2.2 截面形状尺寸的影响

3.3 有限元计算方法

3.4 温度对结构传递特性的影响

3.4.1 温度对材料参数的影响

3.4.2 温度对结构波数的影响

3.4.3 热效应的影响

3.5 本章小结

第4章梁—层合板组合结构间的传递特性研究

4.1 引言

4.2 波法计算耦合梁板结构间的CLF

4.2.1 激励加在梁结构中

4.2.2 激励加在板结构中

4.3 层合板与各向同性梁耦合结构

4.3.1 层合板理论

4.3.2 层合板的波数特性

4.3.3 耦合损耗因子计算

4.4 本章小节

第5章总结与展望

5.1 工作总结以及创新点

5.2 展望

参考文献

致谢

在读期间发表学术论文与取得的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 胡婉璐

导师: 陈海波

关键词: 耦合损耗因子,耦合梁,点阻抗法,波法,梁板组合结构

来源: 中国科学技术大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 中国科学技术大学

分类号: O327

总页数: 87

文件大小: 6642K

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