充液圓柱殼耦合振動特性及主動控制研究.pdf

1、本文首先基于Kennard殼體運動方程研究了充液圓柱殼自由振動特性。推導并求解了耦合振動的頻散方程，分析了自由波的頻散特性，確定中低頻范圍內的主要傳播波。采用結構振強理論，對單支波傳播時振動能量在結構和流體中的分布進行了研究，結合其頻散特性分析了該波的波型。研究充液圓柱殼在幾種不同激勵方式下的頻率響應和能量分布。利用留數(shù)法求解殼體受徑向環(huán)約束、徑向點力或內部聲場單極點聲源激勵情況下的輸入導納和輸入能量流。研究振動能量在系統(tǒng)中的分配進而分

2、析振動在系統(tǒng)中的傳遞路徑。結果表明，充液管道中振動能量的分布與激勵方式有密切關系：激勵力作用在殼壁上，激起的主要是結構振動；擾源在內部流場時，激起的主要是流場脈動。針對不同的激擾方式采取不同的主動控制策略，進行了充液圓柱殼振動主動控制的仿真研究。當激擾源為呼吸模態(tài)或梁模態(tài)的單支傳播波時，分別用一個或兩個次級力，根據二次最優(yōu)控制理論確定要施加控制力的幅值和相位信息，計算施加主動控制后的能量損失，以此對控制效果進行評價；從理論上研究了針對徑