复杂激励下有限长薄壁圆柱壳体导纳研究

导纳是衡量结构动态特性的重要指标,任何结构的振动响应特性本质上都可以用结构表面各点的导纳来表示。从经典的薄壁壳体振动方程出发,推导出有限长薄壁圆柱壳体在复杂激励下的驱动点导纳解析表达式,并对控制壳体振动响应的潜在机理进行了研究。结果发现,耦合导纳对输入壳体的振动能量可能起着重要作用。所给出的薄壁圆柱壳体导纳公式,可直接用于薄壁壳体基础上的主被动隔振研究。

带加强圈外压薄壁圆柱壳体稳定性有限元分析

壳体在承受外压的作用时,往往因稳定性不足导致壳体的变形或者压扁,为避免壳体变形,通常在壳体外表面或内表面设置加强圈,以增加壳体的稳定性。采用有限元分析软件ANSYS对有无加强圈的薄壁圆柱壳体进行特征值屈曲分析,探究外加强圈对圆柱壳体的影响。同时针对含有不等高度、不等加强圈厚度以及不等加强圈的间距的薄壁圆柱壳体进行稳定性分析,以便以后能够设计出更加合理的加强圈满足稳定性的要求。

薄壁圆柱壳体结构在非对称周向载荷下响应分析

为研究薄壁圆柱壳体结构动态响应对水下航行体运动轨迹的影响,本文从水下航行体出筒过程的动力学特性出发,提出了2种仿真计算模型。通过对比薄壁圆柱壳体结构在非对称周向载荷作用下的动力学响应可以发现,二维仿真模型仅描述了筒体形心挠度位移的变化,而三维模型不仅可以考虑非对称载荷,也可以考虑筒内周向的均布压力载荷,三维仿真结果可以更加准确地预示壳体的局部变形模式。本文研究结果对后续水下航行体出筒动力学特性仿真研究具有指导意义。

导电圆柱壳体磁弹性二阶谐波共振响应分析

研究了磁场环境中受机械载荷作用圆柱壳体的二阶谐波共振响应问题。首先给出了电磁场环境中导电圆柱壳体的非线性磁弹性振动方程和电磁场方程,并应用伽辽金积分法导出了相应的无量纲化非线性振动微分方程。然后采用多尺度法对系统的二阶超谐波和亚谐波共振问题进行求解,得到了稳态运动下关于定常解的幅值响应方程及解的稳定性判别式。最后通过数值算例,给出了共振幅值随磁感应强度和外激励力等参量变化的特征曲线图,分析了解的稳定性、奇点性态及分岔特性。结果表明,通过电磁或机械参数的适当选取,能够达到激发或抑制系统共振现象的目的。

谐波摩擦传动柔轮径向力与径向变形关系的分析

对双波谐波摩擦传动机构中的筒形柔轮构件进行简化建模,根据其特点,将其简化为一端受一对径向力作用,另一端为自由状态的薄壁圆柱壳体。根据纵向无弯矩理论,运用解析法推导出了在该模型下柔轮径向力与径向变形之间的关系表达式;通过分析,分别得到了在其他条件一定时,柔轮的半径、壁厚及筒长对柔轮径向力与径向变形关系的影响曲线;为下一步研究另一端有约束情况下柔轮径向力与径向变形之间的关系奠定了基础。