《充液加肋圓柱殼的振動特性》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、充液加肋圓柱殼的振動特性摘要圓柱殼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代工程中廣泛采用的一種基本單元結(jié)構(gòu)，在航天工程、石油工／程等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，其動態(tài)特性得到了非常廣泛持久的研究。f但由于其運動{方程比梁、板等結(jié)構(gòu)的運動方程復(fù)雜，特別是當(dāng)它和其它板、殼結(jié)構(gòu)相連接，考慮到邊界條件和耦合條件時，關(guān)于圓柱殼組合結(jié)構(gòu)的振動特性研究更為復(fù)雜。當(dāng)板殼結(jié)構(gòu)內(nèi)有流體時，流體的影響不可忽略時，這就需要進行流固耦合分析，除了一些簡單的形狀的結(jié)構(gòu)(如無限長圓柱形，球形等)，考慮到流固耦合時對結(jié)構(gòu)進行解析求解是很困難的。當(dāng)有自由液面存在的時候，晃動的影響不可忽略。

2、，=r一$本文使用解析法，根據(jù)Love殼體理論，從中空加筋圓柱殼的自由振動方程出發(fā)，使用波傳播方法，推導(dǎo)出在簡支邊界下充液和中空殼體自由振動特征方程。分析了環(huán)向加筋圓柱殼的自由振動特性以及內(nèi)充流體對其自振頻率的影響。詳細討論了加肋形式，充液對振動特性的影響，并且把結(jié)果和有限元程序計算結(jié)果進行比較分析。加肋可以提高圓柱殼的自振頻率，肋骨的偏心對圓柱殼自振頻率有顯著影響，加內(nèi)肋比加外肋具有較高的低階頻率，但是可能出現(xiàn)不匹配的情況。對于充液和中空圓柱殼，內(nèi)加肋的振動頻率比外加肋要高。對于完全充液圓柱殼，流體的作用，相當(dāng)于一附

3、加質(zhì)量作用于殼體，充液殼的液體明顯降低殼體的自振頻率，這對于低頻環(huán)境中運行的設(shè)備是不利的因素，振動最易激發(fā)的波數(shù)變化規(guī)律與空殼相似。，對于垂直放置的有自由液面的圓柱殼，使用通用有限元程序NASTRAN計算、了考慮自由液面晃動圓柱殼的振動模態(tài)，并且和不考慮自由液面影響計算出來的模態(tài)頻率進行比較。對在水平地震激勵下的圓柱殼進行了頻率響應(yīng)?？紤]自由液面的響應(yīng)比沒有考慮自由液面的響應(yīng)高很多，且最大響應(yīng)發(fā)生在液體晃動的自然，、，‘?頻率附件。)一一。關(guān)鍵詞：圓柱殼，加肋，流固耦合，自由振動，晃動，有限元圭堂莖望查蘭堡主蘭堡絲苧竺

4、塑墨皇里RESEARCHONVlBRATl0N0FRlNG-STlFFENEDCYLlNDRlCALSHELLFlLLEDWITHFLUlDABSTRACTCylindricalshellsfilledwitIlfluidarcthepracticalelementsofmanytypesofengineeringstructuressuchasaircrafts，shipsandconstructionbuildings．Whentheshellstructureisfilledwithfluid，whichintr

5、oducessignificantfluidloadingeffects，itwarrantsacoupledfluid—structureanalysis．Itisimpossibletoneglectthecouplingbetweenthestructureandthefluidfillinginit．Itisverydifficulttotakeexactlyintoaccountthefluid—structureinteractionbyanalyticalmethods，exceptinafewcases

6、whereananalyticalsolutioncallbemadeforsimplyshapedstructures(e．g．spherical，orinfinitecylindricalstructures)．Theeffectoffreesurfaceoffluidforverticalcylindricalshellcall’tbeneglected．Inthispaperanapproachusingthewavepropagation印pmachforanalysisofvibrationfrequenc

7、yofemptycylindricalshellsisextendedtoanalyzethefrequencyoffluid—filledcylindricalshellswi也ring-stiffener．BasedontheLoveshelltheory,thevibrationpartialequationsofemptyandfilledcylindricalshella艙obtained．Onthesimply-supportedcondition，thefrequencycallbeobtainedbys

8、olvingtheeigenvalueequations．Theeffectofthearrangingofringstiffenerandfluidtothecylindricalshellisinvestigatedindetails．Comparisonsoftheresultsbythepresentmethodwitht