隨著高速飛行器的快速發(fā)展,飛行器的速度越來(lái)越快,這就導(dǎo)致了因摩擦而產(chǎn)生的高溫載荷以及推力引起的強(qiáng)噪聲載荷聯(lián)合作用于飛行器結(jié)構(gòu)表面,對(duì)其振動(dòng)特性造成了很大影響。為了減重飛行器大量采用薄壁結(jié)構(gòu),那么研究薄壁結(jié)構(gòu)在熱噪聲載荷作用下的屈曲特性、屈曲前后的振動(dòng)及響應(yīng)就具有非常重要的意義。本文基于Von Karman的大撓度非線(xiàn)性理論,利用有限元法對(duì)薄板的熱屈曲問(wèn)題、熱屈曲前后的振動(dòng)特性以及熱噪聲載荷聯(lián)合作用下的非線(xiàn)性振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了分析。首先,基于熱屈曲問(wèn)題基本方程,利用變積法建立了薄壁結(jié)構(gòu)熱屈曲問(wèn)題的變分原理,并進(jìn)一步推導(dǎo)了該問(wèn)題的有限元列式。得到了各階臨界屈曲溫度和屈曲構(gòu)型,分析了不同邊界條件和不同長(zhǎng)寬比對(duì)臨界屈曲溫度的影響。接下來(lái),基于非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)基本方程,利用變積法建立了薄壁結(jié)構(gòu)熱振動(dòng)問(wèn)題的變分原理,進(jìn)而應(yīng)用有限元法對(duì)薄板結(jié)構(gòu)屈曲前后的振動(dòng)特性進(jìn)行了分析。通過(guò)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)屈曲之前頻率隨溫度的升高而降低,屈曲之后頻率隨著溫度的升高反而變大。本文把這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因歸結(jié)為剛度的影響。同時(shí)本文也發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高,結(jié)構(gòu)會(huì)依次丟失掉低階的振型。本文利用有限平穩(wěn)高斯白噪聲模擬了隨機(jī)噪聲激勵(lì),采用Ne... 

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 熱屈曲與熱后屈曲研究現(xiàn)狀
        1.2.2 熱噪聲環(huán)境下振動(dòng)響應(yīng)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 有限元法介紹
    2.1 引言
    2.2 變分原理和微分方程的等效積分形式
        2.2.1 Lagrange乘子法
        2.2.2 變積法
    2.3 有限元離散過(guò)程
        2.3.1 三角形單元
        2.3.2 矩形單元
        2.3.3 矩形薄板單元
    2.4 邊界條件的引入
        2.4.1 代入法
        2.4.2 乘大數(shù)法
    2.5 有限元方程的求解
        2.5.1 大型特征值問(wèn)題
        2.5.2 非線(xiàn)性問(wèn)題
    2.6 本章小結(jié)
第3章 薄壁結(jié)構(gòu)熱屈曲分析
    3.1 引言
    3.2 薄壁結(jié)構(gòu)熱屈曲基本方程
    3.3 薄壁結(jié)構(gòu)熱屈曲問(wèn)題的變分原理
        3.3.1 簡(jiǎn)支邊界條件
        3.3.2 固支邊界條件
    3.4 有限元離散
        3.4.1 簡(jiǎn)支邊界條件下的有限元方程
        3.4.2 固支邊界條件下的有限元方程
    3.5 計(jì)算結(jié)果
        3.5.1 簡(jiǎn)支邊界條件
        3.5.2 固支邊界條件
    3.6 本章小結(jié)
第4章 薄壁結(jié)構(gòu)熱振動(dòng)模態(tài)分析
    4.1 引言
    4.2 薄壁結(jié)構(gòu)熱振動(dòng)基本方程
    4.3 薄壁結(jié)構(gòu)熱振動(dòng)問(wèn)題的變分原理
        4.3.1 簡(jiǎn)支邊界條件
        4.3.2 固支邊界條件
    4.4 有限元離散
        4.4.1 簡(jiǎn)支邊界條件下的有限元方程
        4.4.2 固支邊界條件下的有限元方程
    4.5 結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻率及振型的求解
    4.6 屈曲前計(jì)算結(jié)果
    4.7 屈曲后計(jì)算結(jié)果
    4.8 本章小結(jié)
第5章 熱噪聲聯(lián)合作用下薄壁結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性振動(dòng)
    5.1 引言
    5.2 隨機(jī)噪聲激勵(lì)的確定
    5.3 NEWMARK方法的應(yīng)用
    5.4 計(jì)算結(jié)果
        5.4.1 時(shí)域計(jì)算結(jié)果
        5.4.2 頻域計(jì)算結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]熱屈曲碳/碳化硅薄壁結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性振動(dòng)響應(yīng)特征分析[J]. 沙云東,白文君,趙奉同.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(35)
[3]考慮后屈曲的2D C/SiC復(fù)合材料板熱振動(dòng)分析[J]. 賀爾銘,陳兵,張忠,程昊,宮文然.  強(qiáng)度與環(huán)境. 2016(04)
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碩士論文
[1]基于激光非接觸測(cè)量的熱模態(tài)試驗(yàn)技術(shù)[D]. 崔嵩.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3708582