组合结构的残余振动最小化结构优化设计

为了解决残余振动直接影响结构性能的问题,研究了最小化残余振动为目标的组合结构优化设计,目标函数为能够总体衡量结构残余振动响应的二次型积分形式的性能指标,设计变量为组合结构参数化描述时采用的形状尺寸等参数。采用半解析法灵敏度分析克服了将这一方法应用于包含多种单元、多种类型设计变量的组合结构优化的困难,实现了采用Matlab将Ansys作为黑箱调用进行结构优化设计。数值算例展示了该方法的有效性。     

油气管道非线性振动基频分析

为了揭示外部激励、油气介质对管道非线性自由振动基频的影响规律,首先基于Euler-Bernoulli非线性几何方程和Hamilton原理,建立油气管道非线性动力学控制方程,然后通过伽辽金法和同伦摄动法,求得油气管道频幅关系、位移-时间曲线的一阶近似解和基频理论解。计算结果表明:推导的理论解与相关文献和实验数据相吻合。管道基频与外激励初始振幅正相关,与介质流速和密度负相关。过高的流体流速或密度易引起管道基频急剧降低。当有适当的扰力出现时,管道系统易发生较大受迫振动乃至共振失效。     

点阵构型对夹层结构抗鸟撞性能的影响

空心夹层叶片由于同时具备轻量化与吸能特性而被广泛应用于航空发动机设计,研究了四种不同点阵构型对填充式叶片等效模拟件的抗鸟撞能力的影响。通过均匀化方法给出四种点阵构型的等效刚度,然后基于随形自适应点阵填充结构的建模方法建立点阵填充的曲板模型,通过3D打印将单胞填充平板结构制造出来进行鸟撞试验并进行数值仿真。从变形机理和能量吸收的角度分析了四种不同单胞下填充结构的抗鸟撞性能,BCC具有更好的抵抗z方向挠度和面内y方向的褶皱两种变形的表现且相比于其他几种结构的吸能作用更优,所以BCC具有更好的抗鸟撞能力。