基于平板振动精确化方程求解动应力集中问题

基于文献[8]给出的平板弯曲振动精确化方程,对含圆孔平板中弹性波散射与动应力集中问题进行了研究.文中给出了分别基于Mindlin板与精确化板方程在不同参数下圆孔动弯矩集中系数的数值结果,并对结果进行了对比分析和讨论.结果表明:在较低频率和薄板情况下,基于文献[8]的方程与基于Mindlin板理论得到的动弯矩结果是基本一致的;在较高频率和厚板情况下,基于文献[8]的方程与基于Mindlin板理论的动弯矩结果相差较大,最大值超出可达16%.由于文献[8]给出的平板振动精确化方程是在没有任何工程假设条件下得到的,因此其分析计算结果更精确一些.

悬臂厚板弯曲振动固有频率分析计算

平板结构广泛应用于航空航天、机械、土木工程等方面,与人类生活息息相关。此前,对平板结构的分析计算主要有平板静力分析、薄板的振动、采用假设的厚板振动研究等。随着科学技术的进步,这些研究已经无法满足工程实际需要。基于Mindlin板弯曲振动动力学方程和精确化平板弯曲振动动力学方程对悬臂厚板动力学问题进行振动模态分析,给出问题的分析求解过程,并通过数值算例计算出板的固有频率并进行分析,希望能够给厚板的动力学研究提供借鉴。

采用精确化理论求解厚板任意形开孔动应力集中

论文基于复变函数与保角映射法,采用平板弯曲振动精确化方程[1],对含任意形开孔平板中弹性波散射与动应力集中问题进行了研究.利用正交函数展开的方法将待解的问题归结为对一组无穷代数方程组的求解.作为算例,计算了自由边界条件下圆孔和椭圆孔的动弯矩集中系数的数值结果,并对板厚与孔径比对动弯矩分布的影响做了分析研究.结果表明:入射波数、平板厚度和椭圆偏心率等参数对动弯矩的分布都有很大的影响.在较低频率和平板较薄的情况下,基于文献[1]的方程与基于Mindlin板的动弯矩结果在数值分布上是基本一致的;在较高频率和平板较厚的情况下,基于文献[1]的方程与基于Mindlin板的动弯矩结果在数值分布计算结果相差较大.由于文献[1]给出的平板振动精确化方程是在没有任何工程假设条件下得到的,因此本文的分析计算结果更精确一些.

热-力双向耦合下平板结构振动的非经典方程

结构热-力耦合振动支配方程是对结构进行动力学分析与控制设计的基础.本文基于三维热弹性动力学,研究了力热双向耦合条件下平板结构的力热耦合动力学问题.将代数Vieta定理与经典算子谱分解方法相结合,发展了算子谱分解方法在结构振动力学建模中的应用.选取适当的规范条件,在时域内首次分别构建了受热平板弯曲振动和拉压振动的精确化方程的具体形式.给出了力热双向耦合下平板结构中振动模式的频散关系曲线,并对平板振动的空间和时间演化规律以及结构振动的动态稳定性做了分析和讨论.本文结果是在没有采用经典假设下得到的,因此得到控制方程是较精确的.本文得到的平板力热耦合振动精化方程可用于求解高温下应力场和温度场都是动态变化的耦合问题,研究高温环境下热-力动态耦合机理、耦合模式以及动态响应.