基于幂级数法的环肋圆锥壳振动特性分析

[目的]旨在利用解析法求解环肋圆锥壳的振动方程,对环肋圆锥壳的振动特性进行理论研究。[方法]首先,对圆锥壳分段处理,将圆锥壳沿母线方向、环向和法向的位移分别写成幂级数解的形式,并推导出幂级数项前系数的递推关系式;然后,采用梁模型模拟不同环肋数对圆锥壳振动响应特性的影响;接着,将圆锥壳分段及其环肋边界条件、位移和内力矩阵进行组装求解,得到在外部简谐力激励下圆锥壳的振动响应特性,并将所得结果与ANSYS有限元数值方法的计算结果进行对比,验证所提计算方法的有效性。最后,运用所提理论方法进行环肋圆锥壳的振动特性分析。[结果]结果显示,圆锥壳安装的环肋可明显抑制圆锥壳的振动,具体表现为响应幅值降低、固有频率升高,且在相同频段内共振峰数量减小;增大壳体厚度会引起壳体振动响应幅值降低以及固有频率升高;此外,增大半锥角、轴线长度和环肋数均可降低环肋圆锥壳的振动响应幅值。[结论]研究表明,所用方法对环肋圆锥壳振动的理论研究具有一定意义。

水中环肋圆锥壳振动特性分析

基于Flügge壳体理论,采用幂级数法研究不同边界条件下水中环肋圆锥壳振动特性。环肋采用刚度各向异性法,平摊等效为壳体重量的增加。通过将圆锥壳分段,且将每段圆锥壳等效为圆柱壳考虑水流体的负载影响。分析水中环肋圆锥壳的固有、受迫振动特性,并通过数值与解析结果对比,验证幂级数法的正确性。研究流体负载、环肋、半锥角及边界条件对其振动特性影响。结果表明,流体负载与环肋主要以附加质量及阻尼形式作用于锥壳。

新的高强度钢环肋圆锥壳破坏载荷的理论分析与实验研究

通过新的高强度钢材环肋圆锥壳模型实验，及采用解析方法分析表明，环肋圆锥壳体破坏的原因是结构相对薄弱处纵剖面上的中面应力所致．并提出用“灰色系统”理论预测破坏载荷的计算方法。

考虑肋骨支承影响的环肋圆锥壳理论临界压力的有限元分析

采用右节点带肋的截顶正圆锥元,用有限元分析法求解考虑肋骨支承影响的截顶环肋圆锥壳在均匀外压下的理论临界压力;计算结果表明:肋骨支承对环肋圆锥壳体的失稳临界压力有较大影响;有限元分析法比目前常用的解析法更合理。

水下环肋圆锥壳临界压力—频率特性分析

[目的]为了揭示水下环肋圆锥壳临界压力数值模拟的物理机理,对比试验测量方法的准确性,[方法]基于Flügge壳体理论,结合波传播法和Galerkin法研究水下环肋圆锥壳临界压力与固有频率之间的关系。采用刚度均摊法,将环肋的等效刚度代入壳体振动方程,计算得到固有频率及临界压力。[结果]研究表明,水下环肋圆锥壳固有频率的平方随静水压力的增大呈近似线性递减的关系,环肋圆锥壳的临界压力随环肋弹性模量、厚度、高度的增大而增大,且环肋对固有频率的影响显著。[结论]采用的计算方法准确、有效且方便简捷,可为水下环肋圆锥壳临界压力的无损预报提供新的求解方法与思路。

环肋圆锥壳基座振动传递的粘弹性阻尼控制技术研究

敷设粘弹性阻尼材料是船舶结构进行减振降噪的一种有效方式。该文利用有限元迭代法对具有频变特性的粘弹性材料的振动响应进行计算,并验证了计算方法的正确性。同时对粘弹性阻尼材料在带有环肋圆锥壳基座结构的敷设方法进行了研究。研究结果表明对基座的腹板敷设约束阻尼层结构可有效地降低整个结构的振动响应。