超空泡運動體圓柱薄殼的非線性動力屈曲分析
本文選題:超空泡運動體 切入點:圓柱薄殼 出處:《力學學報》2016年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:超空泡運動體的動力屈曲失穩(wěn)具有隱蔽性、突發(fā)性和危險性,因而必須研究清楚運動體的失穩(wěn)區(qū)域邊界及失穩(wěn)振幅.將超空泡運動體模擬成受軸向周期載荷作用的細長圓柱薄殼,給出非線性幾何方程、物理方程和平衡方程,建立細長圓柱薄殼帶有非線性項的動力屈曲微分方程組;依據(jù)非線性項的形式,給出合理的非線性位移表達式,得到具有周期性系數(shù)的非線性橫向振動微分方程;采用伽遼金變分法和和鮑洛金方法,獲得帶有周期性系數(shù)和非線性項的馬奇耶方程;求解非線性馬奇耶方程,得到第一、第二階不穩(wěn)定區(qū)域內的定態(tài)振動振幅的解析表達式;繪制超空泡運動體的非線性參數(shù)共振曲線,分析航行速度、載荷比例系數(shù)、軸向載荷頻率和振型對參數(shù)共振曲線的影響.以上研究為建立基于參數(shù)共振的圓柱薄殼動力失穩(wěn)的可靠性分析及基于參數(shù)共振可靠性的結構動力優(yōu)化設計的奠定了理論基礎.
[Abstract]:The dynamic buckling instability of supercavitation motion body is hidden, sudden and dangerous. Therefore, it is necessary to study the boundary of instability region and the amplitude of instability of a moving body. The supercavitation motion is simulated as a thin thin cylindrical shell subjected to axial periodic loads, and the nonlinear geometric equations, physical equations and equilibrium equations are given. The system of dynamic buckling differential equations with nonlinear terms for thin cylindrical shells is established, and a reasonable expression of nonlinear displacement is given according to the form of nonlinear terms, and the nonlinear transverse vibration differential equations with periodic coefficients are obtained. By using Galerkin's variational method and Balokin's method, the Machier equation with periodic coefficient and nonlinear term is obtained, and the analytical expression of the amplitude of steady state vibration in the first and second order unstable region is obtained by solving the nonlinear Machier equation. The nonlinear parametric resonance curves of the supercavitation body are drawn, and the navigation velocity and load ratio coefficient are analyzed. The influence of axial load frequency and mode shape on parametric resonance curves has been studied in this paper, which lays a theoretical foundation for the reliability analysis of dynamic instability of cylindrical thin shells based on parametric resonance and the structural dynamic optimization design based on parametric resonance reliability.
【作者單位】: 哈爾濱工程大學航天工程系;南昌工程學院土木與建筑工程學院;
【基金】:國家科技部國際合作專項資助項目(2012DFR00070)
【分類號】:O344.1
【共引文獻】
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,本文編號:1610185
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