环肋椭圆柱壳-流场耦合系统自由振动的解析求解方法

提出了分析环肋椭圆柱壳-流场耦合系统自由振动的一种解析求解方法。环肋通过"刚度均摊"到均质椭圆柱壳体上,考虑流场对壳体振动特性的影响,通过Helmholtz方程描述声介质的波动,建立环肋椭圆柱壳-流场耦合系统的自由振动方程,进而求得耦合系统的自由振动固有频率。为了验证方法的准确性,将水下环肋椭圆柱壳退化成水下环肋圆柱壳和不加肋的水下椭圆柱光壳,两个退化模型的计算结果与已有文献结果吻合良好。并详细讨论了椭圆度、环肋间距等主要参数对耦合系统自由振动特性的影响。

环肋椭圆柱壳自由振动分析的一种解析法

提出了求解环肋椭圆柱壳自由振动的一种解析法。基于Flügge壳体理论建立了环肋椭圆柱壳的自由振动方程,采用"刚度均摊"法将环肋纳入方程,将位移沿壳体轴向和周向展开成双Fourier级数形式,将椭圆截面的变曲率沿壳体周向展开成单Fourier级数形式,使得变系数的偏微分方程组转变成常系数的线性方程组,进而求得环肋椭圆柱壳的自由振动固有频率。为了验证方法的准确性,将环肋椭圆柱壳退化成环肋圆柱壳和不加肋的椭圆柱光壳,两个退化模型的计算结果与已有参考文献吻合良好。同时也与有限元法进行对比直接验证了该求解方法的准确性,并给出了方法的适用范围。随后详细讨论了椭圆度、环肋间距和环肋高度对环肋椭圆柱壳自由振动的影响。