基于复合耗能假设的黏弹夹芯梁振动的有限元分析

基于复合耗能假设的黏弹夹芯梁振动的有限元分析

论文摘要

建立了一种新的有限元模型用于研究黏弹夹芯梁的振动和阻尼特性。该模型同时考虑了黏弹性层的剪切和压缩阻尼。建模时将约束层和基梁层视作欧拉-伯努利(Euler-Bernoulli)梁,假定中间黏弹性层同时承受纵向剪切和横向压缩变形以耗散振动能量。应用该模型研究了不同边界条件和几何参数的黏弹夹芯梁结构的振动和阻尼特性。通过与精确解析法及其它常用数值法的对比,结果证明该模型具有良好的精度和适用性,在对夹芯梁结构固有频率和损耗因子的预测中,其精度要高于常规的几种数值模型。最后通过实验结果进一步地验证了该有限元模型的正确性。

论文目录

  • 1 黏弹夹芯梁有限元建模
  •   1.1 基本假设
  •   1.2 几何和变形关系
  •   1.3 自由度和形函数
  •   1.4 单元刚度阵
  •     (1) 弹性层 (约束层和基梁) 势能
  •     (2) 黏弹性层势能
  •   1.5 单元质量阵
  •   1.6 黏弹夹芯梁有限元动力学方程
  • 2 黏弹性材料的模型
  •   2.1 复常数模量模型
  •   2.2 GHM模型
  • 3 数值验证
  •   3.1 固支-自由边界条件下黏弹夹芯梁结构的振动特性
  •   3.2 简支-简支边界条件下黏弹夹芯梁结构振动特性
  • 4 实验验证
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄志诚,刘莉娅,吴南星,王兴国,褚福磊

    关键词: 黏弹夹芯梁,振动分析,复合耗能,有限元

    来源: 振动与冲击 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 数学,力学

    单位: 景德镇陶瓷大学机电学院,清华大学机械工程系

    基金: 国家自然科学基金(11862007,51565020),江西省青年科学基金重点项目(20171ACB21047),江西省教育厅重点科技项目(GJJ160864)

    分类号: O327;O241.82

    DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.05.015

    页码: 106-115

    总页数: 10

    文件大小: 552K

    下载量: 77

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