基于有限元模型的蜂窝芯层面内等效弹性模量仿真

建立蜂窝芯层有限元模型,并基于广义胡克定律分析蜂窝芯层中胞元数目对面内等效弹性模量的影响。具体算例表明:蜂窝芯层横向胞元数变化对其面内横向等效弹性模量影响较小,对纵向等效弹性模量影响较大;纵向胞元数变化严重影响蜂窝芯层面内横向等效弹性模量,但对纵向等效弹性模量影响较小。同时得到结论:当蜂窝芯层纵向尺寸与横向尺寸比值小于1.3时,其面内横向等效弹性模量小于纵向等效弹性模量;反之,横向等效弹性模量大于等于纵向等效弹性模量;对于大尺度结构,可建立缩比模型求解其等效弹性模量。     

基于傅里叶级数展开的多跨耦合板功率流研究

提出了一种基于傅里叶级数展开求解水平多跨耦合板振动响应的解析方法。建立了多跨耦合板模型,使用傅里叶级数对单点激励力和未知耦合弯矩进行了表达,并利用耦合边的角速度连续性条件,实现了耦合边耦合弯矩的求解以及各子板任意点响应的计算。根据功率流理论,得到了激励点输入功率流以及各耦合边传递功率流的计算公式。取三跨耦合板模型作为理论仿真对象,使用ANSYS有限元软件验证了理论模型的正确性。利用获得的理论模型,分析了阻尼和激励点位置对结构输入和传递功率流的影响,结果表明对激励板进行阻尼处理以及在板的中心位置激励,能有效抑制结构功率流的输入和传递。     

简支梁有效导纳仿真

为了探究简支梁在均匀分布激励作用下的振动响应,采用简支梁有效导纳以及等效集中质量系统有效导纳作为评价准则。根据功率流理论,推导了在均布力和多点离散力作用下简支梁的有效导纳表达式,运用集中质量法离散简支梁为多自由度刚度-质量系统,建立了多自由度集中质量系统有效导纳模型。对在均布力和离散力作用下简支梁的有效导纳以及集中质量系统的有效导纳分别进行仿真分析。计算结果对比表明:当高阶模态可以忽略时,最简单的集中质量模型即单振子模型的谐响应导纳可以用来表征简支梁在均布力作用下的有效导纳模型。     

自由阻尼结构损耗参数的换算方法

在自由阻尼结构理论的基础上,建立了不同自由阻尼结构之间的结构损耗因子换算关系。针对自由阻尼板、壳结构开展了阻尼测试,换算结果与测试结果一致性良好,验证了换算方法的有效性。同时开展了换算系数和误差放大因子的仿真分析。仿真结果表明:对于弹性模量较高的阻尼层,换算系数随厚度比变化较小,换算精度较高;对于弹性模量较低的阻尼层,换算系数随厚度比变化较大,换算精度较低。建议阻尼层比目标基材层厚,且换算基材厚度小于目标基材厚度的2倍。该换算方法可用于预估一些难以测量的自由阻尼结构损耗参数,为大型简单圆柱壳结构敷阻尼层后损耗参数的获得以及多种阻尼层在大型圆柱壳结构上抑振性能的评比提供参考方案。     

橡胶垫板连接的板壳结构振动传递特性

为了研究板壳结构采用橡胶垫板弹性连接下的隔振性能,应用有限元计算软件ANSYS分别对橡胶垫板连接和刚性连接板壳耦合模型进行了仿真计算,比较了两种连接方式下壳体的振动响应,并分析了橡胶垫板参数变化对其的影响。对比了阻尼橡胶垫板和沟槽型橡胶垫板两种连接元件,对采用不同连接元件时壳体的振动响应进行了对比研究。仿真结果表明:与刚性连接相比,橡胶垫板连接能有效抑制板壳振动传递;与阻尼橡胶垫板相比,沟槽型橡胶垫板的隔振效果更好。     

双向正交加筋板声振响应解析方法研究

提出双向正交加筋板声振响应的一种解析计算方法。使用两种连续性条件,建立双向正交加筋板的耦合振动方程。利用二维傅里叶级数作为双向正交加筋板振动位移表达式,将双向正交加筋板振动微分方程化为线性方程组,求解获得双向正交加筋板的模态特性以及加筋板稳态声振响应,并通过了现有文献数据和有限元方法的验证。通过进一步的参数分析,研究加强筋在板上的排布方式对加筋板声振特性的影响。     

一种基于有限元分析的杨氏模量的能量等效方法

基于能量等效原则,本文提出了一种特定阻尼结构中粘弹性材料等效杨氏模量常值的获得方法。通过有限元优化分析,对比橡胶材料动态杨氏模量和杨氏模量常值在同一阻尼结构的能量特性,从而找到了最能表征粘弹性材料动态杨氏模量的等效杨氏模量常值。经验证,该方法获取的等效杨氏模量常值在能量特性上能很好地反映动态杨氏模量,能为该结构的数值计算和软件仿真提供便利。