考虑层间变形的约束阻尼圆柱壳振动特性分析
TH113.1%V214.3%TB535; 在约束阻尼减振结构中,中间的黏弹性层主要依靠基体及约束层的交错运动产生剪切变形而消耗能量,因而这种层间变形关系需要被有效引入以提升建模精度,为此采用有限元法对局部贴敷约束阻尼层圆柱壳进行了动力学建模方法研究.首先,基于Donnell's薄壳理论,在考虑各层之间变形关系的基础上,推导了复合单元的刚度及质量矩阵;其次,构造了一种过渡单元来连接复合壳单元和仅有基体的单层单元,实现了局部贴敷约束阻尼层圆柱壳总刚度及总质量矩阵的有效组集;然后,在考虑复合圆柱壳弹性约束边界条件的基础上,确定了复合壳的运动方程,并给出了求解振动特性的公式;最后,进行了实...
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| Published in | 振动、测试与诊断 Vol. 43; no. 5; pp. 1018 - 1025 |
|---|---|
| Main Authors | , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室 沈阳,110819
01.10.2023
东北大学机械工程与自动化学院 沈阳,110819 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1004-6801 |
| DOI | 10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2023.05.026 |
Cover
| Abstract | TH113.1%V214.3%TB535; 在约束阻尼减振结构中,中间的黏弹性层主要依靠基体及约束层的交错运动产生剪切变形而消耗能量,因而这种层间变形关系需要被有效引入以提升建模精度,为此采用有限元法对局部贴敷约束阻尼层圆柱壳进行了动力学建模方法研究.首先,基于Donnell's薄壳理论,在考虑各层之间变形关系的基础上,推导了复合单元的刚度及质量矩阵;其次,构造了一种过渡单元来连接复合壳单元和仅有基体的单层单元,实现了局部贴敷约束阻尼层圆柱壳总刚度及总质量矩阵的有效组集;然后,在考虑复合圆柱壳弹性约束边界条件的基础上,确定了复合壳的运动方程,并给出了求解振动特性的公式;最后,进行了实例研究,通过与实验和ANSYS仿真结果的对比,验证了所提有限元模型的正确性,并进一步分析了约束层、阻尼层厚度变化对复合圆柱壳振动和阻尼特性的影响. |
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| AbstractList | TH113.1%V214.3%TB535; 在约束阻尼减振结构中,中间的黏弹性层主要依靠基体及约束层的交错运动产生剪切变形而消耗能量,因而这种层间变形关系需要被有效引入以提升建模精度,为此采用有限元法对局部贴敷约束阻尼层圆柱壳进行了动力学建模方法研究.首先,基于Donnell's薄壳理论,在考虑各层之间变形关系的基础上,推导了复合单元的刚度及质量矩阵;其次,构造了一种过渡单元来连接复合壳单元和仅有基体的单层单元,实现了局部贴敷约束阻尼层圆柱壳总刚度及总质量矩阵的有效组集;然后,在考虑复合圆柱壳弹性约束边界条件的基础上,确定了复合壳的运动方程,并给出了求解振动特性的公式;最后,进行了实例研究,通过与实验和ANSYS仿真结果的对比,验证了所提有限元模型的正确性,并进一步分析了约束层、阻尼层厚度变化对复合圆柱壳振动和阻尼特性的影响. |
| Author | 陈中石 孙伟 马宏伟 |
| AuthorAffiliation | 东北大学机械工程与自动化学院 沈阳,110819;东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室 沈阳,110819 |
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| DOI | 10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2023.05.026 |
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| ISSN | 1004-6801 |
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| Issue | 5 |
| Keywords | 约束阻尼层 局部贴敷 圆柱壳 振动特性 层间变形关系 有限元建模 |
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| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | 振动、测试与诊断 |
| PublicationTitle_FL | Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis |
| PublicationYear | 2023 |
| Publisher | 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室 沈阳,110819 东北大学机械工程与自动化学院 沈阳,110819 |
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| Title | 考虑层间变形的约束阻尼圆柱壳振动特性分析 |
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