材料物性热效应对统计能量分析参数的影响
2017-01-06费庆国李彦斌吴邵庆
张 鹏, 费庆国, 李彦斌, 吴邵庆
(1. 东南大学 江苏省工程力学分析重点实验室,南京 210096; 2. 东南大学 工程力学系,南京 210096)
材料物性热效应对统计能量分析参数的影响
张 鹏1,2, 费庆国1,2, 李彦斌1,2, 吴邵庆1,2
(1. 东南大学 江苏省工程力学分析重点实验室,南京 210096; 2. 东南大学 工程力学系,南京 210096)
高温环境会引起系统的统计能量分析参数发生变化,原因之一是温度改变了材料物性。为建立计及材料物性热效应的统计能量分析模型,有必要先研究材料物性热效应对统计能量分析参数的影响。针对四周简支的L形折板结构,在一板上施加雨流载荷(rain-on-the-roof),计及材料物性热效应,基于能量流模型分析得到子结构不同温度下对应于特定模态群的载荷的平均输入功率及各子系统的平均振动能量,再基于PIM理论分析得到由内损耗因子、耦合损耗因子与频带中心频率的乘积定义的参数:内损耗系数、耦合损耗系数。研究结果表明:整体模态密度、雨流载荷的平均输入功率与板材面内弹模随温度的变化趋势相反;内损耗系数、耦合损耗系数与板材面内弹模随温度的变化趋势相同。
统计能量分析;温度效应;耦合损耗因子;功率流入射法;能量流模型
自从20世纪60年代美国麻省理工学院的LYON等[1]和英国的SMITH等[2]提出统计能量分析[3-4](Statistical Energy Analysis, SEA)理论以来,经过近60年的发展,该理论被广泛地应用于航空航天、船舶潜艇、车辆、动力系统等领域的声振环境预测,并取得了丰硕的成果。SEA方法的核心思想是忽略被研究系统的细节,对其随机参量进行时域、频域和空间统计,用统计参量来描述系统,并用能量这一独立、通用的参量将各种动力学系统联系在一起,也因此SEA方法特别适用于高频激励下复杂声振耦合系统的响应预示。……
