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叠层板状结构流致振动特性研究

范晨光  
【摘要】:叠层板状结构的流致振动特性是流固耦合振动研究的一个重要课题。 本文将管道理论引入叠层板状结构的流致振动研究,建立了叠层板状结构的流致振动模型,用微分求积法对叠层板状结构的运动方程进行数值求解。研究了系统零流速状态的固有频率和模态。运用特征值分析与响应分析结合的方法,研究了系统失稳的临界流速与失稳形式。研究了不同参数对系统失稳阙值的影响。主要包括以下内容。 1、从叠层板状结构和输流管道两个不同的研究课题,对近年来出现的研究模型,研究方法,研究成果及尚存在的问题进行了综述; 2、建立了叠层板状结构的流致振动模型,运用输流管道的哈密顿原理,考虑各板振动相位的不同,建立了理想不可压缩流体作用下的系统运动微分方程,对简化后的方程进行了无量纲化处理。引入粘弹性结构阻尼,推导了粘弹性结构的运动微分方程并进行了无量纲化处理; 3、将微分求积法引入叠层板状结构运动方程的离散化问题; 4、研究了叠层板状结构在悬臂支承情况(非守恒系统)和两端固定支承情况(回转守恒系统)的自由振动和稳定性问题; 5、研究了不同参数对系统稳定性的影响。 本文的研究工作,将叠层板状结构与输流管道的振动问题更加紧密地联系起来,为叠层板状结构的流致振动研究提供了一定的参考。


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