針對雙曲率組合結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)特性分析方法有待完善等問題,基于半解析法開展了雙曲率組合殼結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)特性研究�；贔lügge薄殼理論,首先將拋物殼-圓柱殼-球殼組合結(jié)構(gòu)在交界面處進(jìn)行分解,獲得拋物殼、圓柱殼和球殼子結(jié)構(gòu);再將拋物殼、圓柱殼和球殼子結(jié)構(gòu)沿周向進(jìn)一步分解為若干殼段,用沿徑向的Jacobi多項(xiàng)式和周向的Fourier級數(shù)來表示各個(gè)殼段的位移函數(shù),并用不同的彈簧剛度對組合結(jié)構(gòu)的邊界條件和殼體內(nèi)的連續(xù)性條件進(jìn)行模擬;最后,基于Rayleigh-Ritz法獲得雙曲率組合結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài),探索復(fù)雜邊界條件下雙曲率組合結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)特性。在此基礎(chǔ)上,將雙曲率組合結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)頻率與已有文獻(xiàn)及有限元法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證了方法的收斂性和有效性,研究成果可為復(fù)雜邊界條件雙曲率組合結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)特性分析提供方法依據(jù)和數(shù)據(jù)積累。 

【文章來源】：振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2020,33(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

拋物殼結(jié)構(gòu)幾何簡圖

拋物殼-圓柱殼-球殼組合結(jié)構(gòu)剖面圖如圖2所示。假設(shè)組合殼結(jié)構(gòu)由均質(zhì)和各向同性的材料組成，左右殼結(jié)構(gòu)由球坐標(biāo)系Ol,r-φl,r，θl,r,zl,r描述，其中φ為徑向坐標(biāo)，θ為圓周坐標(biāo)。Rr和Rl為左右殼邊界半徑，Lr和Ll為左右殼的軸線長度。中間圓柱殼用柱坐標(biāo)系（Oc-x，θc,zc）表示，其半徑為Rc，長度為Lc。每個(gè)殼結(jié)構(gòu)的位移分量分別用uξ，vξ和wξ（ξ=l,r,c）表示，其中下標(biāo)分別表示左側(cè)、右側(cè)及中間圓柱殼體。本文基于區(qū)域分解法[7-9]，為精確獲得組合結(jié)構(gòu)高階振動(dòng)響應(yīng)，將組合結(jié)構(gòu)沿周向在交界面處劃分為幾個(gè)典型子結(jié)構(gòu)，再在此基礎(chǔ)上，將子結(jié)構(gòu)沿徑向方向進(jìn)一步分解為Nl,Nc,Nr個(gè)殼段。

無特殊說明，本文結(jié)構(gòu)及材料參數(shù)按以下方式選取，拋物殼結(jié)構(gòu)參數(shù)：Rl=0.4m,L=2m,R=1m,h=0.04 m；圓柱殼結(jié)構(gòu)參數(shù)：R=1 m,L=10m,h=0.04m；球殼結(jié)構(gòu)參數(shù)：R=1m,h=0.04m,Rr=0.4m；彈性模量E=211GPa，密度ρ=7800kg/m3，泊松比μ=0.3，分段數(shù)Nl=Nr=Nc=4,Jacobi多項(xiàng)式參數(shù)α=β=-0.5，定義無量綱頻率。不同彈簧剛度與無量綱頻率參數(shù)的收斂性關(guān)系如圖3所示。圖3 拋物殼-圓柱殼-球殼結(jié)構(gòu)頻率參數(shù)隨彈簧剛度值變化關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3464393