不同边界条件薄壁截锥壳的高阶振动特性研究
2021-11-26杨志宏孟强强于晓光
辽宁科技大学学报 2021年4期
关键词:模态
杨志宏,李 昊,孟强强,夏 鑫,王 宇,于晓光
(辽宁科技大学 机械工程与自动化学院,辽宁 鞍山114051)
薄壁构件通常是厚度与结构件最小平面跨度之比在1/80和1/5之间的弹性构件[1-2]。薄壁截锥壳结构广泛应用于航空航天和船舶等诸多领域。由于其工作环境较为恶劣,薄壁截锥壳结构的振动行为复杂,例如在高转速或外部复杂载荷条件下,易产生高阶共振和失稳等现象。对薄壁截锥壳的高阶振动特性进行研究,在构件的设计和故障诊断中具有重要的应用价值。
关于薄壁截锥壳的振动问题已有大量研究,但是大部分都集中于低阶振动特性的研究,对薄壁截锥壳的高阶振动特性研究较少。Shu等[3]提出一种微分求积的全局方法分析锥壳的振动问题,但求解误差较大。Caresta等[4]在外载荷下分析了截锥壳低阶振动特性。Bagheri等[5]采用Donnell壳体理论,在考虑连续性条件的基础上,将壳体分为两部分,研究了带中间环支撑壳体的振动问题。Jin等[6]采用一种改进的傅里叶级数法,对一般边界条件下截锥壳进行了研究。Kouchakzadeh等[7]基于Donnell壳体理论和Hamilton原理,求解出圆柱-板等组合壳体的固有频率。Wang等[8]基于传递矩阵法和有限元仿真,分析了不同边界条件下篦齿对薄壁圆柱壳固有频率的影响。Ma等[9]通过瑞利-里兹法求解了组合壳体低阶固有频率。任红军等[10]采用瑞利-里兹法分析了中心固支条件下薄壁圆盘的振型特性。江滨等[11]在Love壳体理论的基础上,采用能量法求解圆锥壳结构的固有频率。……
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