粘彈性約束層阻尼圓柱殼的振動特性研究.pdf

1、圓柱殼結(jié)構(gòu)是被廣泛應用于航空、航天、造船、土建和機械等工業(yè)領域的基本結(jié)構(gòu)單元。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，單一材料制成的圓柱殼由于性能單一、可控性差，已經(jīng)不能滿足復雜環(huán)境下人們對其靜、動特性的需求。人們將兩種或兩種以上的材料利用物理、化學方法組合到一起，構(gòu)成復合材料結(jié)構(gòu)。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應，使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料。不同材料的圓柱殼組合到一起，構(gòu)成復合層圓柱殼結(jié)構(gòu)。其具有重量輕、強度高以及可設計性好等優(yōu)點，因而

2、越來越廣泛地被使用于現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)中。
　　對于復合層圓柱殼結(jié)構(gòu)的研究，一個重要方向就是結(jié)構(gòu)的振動與控制問題。本文針對由彈性、粘彈性材料構(gòu)成的約束層阻尼圓柱殼的振動特性進行研究。給出了粘彈性約束層阻尼圓柱殼振動特性的精確解法、數(shù)值仿真解法以及實驗分析方法。
　　本文的主要研究內(nèi)容大致可以歸為以下幾個方面:
　　(1)根據(jù)彈性力學理論基本理論，利用傳遞矩陣法求解出不同邊界條件下的彈性圓柱殼的固有頻率;考慮粘性層剪切耗能的影

3、響，導出約束層阻尼圓柱層合殼的整合一階常微分矩陣方程;利用狀態(tài)向量法和傳遞矩陣法，給出不同邊界條件下約束層阻尼圓柱殼固有頻率和損耗因子的精確解方法;
　　(2)應用有限元軟件ANSYS對粘彈性約束層阻尼圓柱殼進行數(shù)值仿真。包括:單元類型的選取、材料參數(shù)的輸入、固有頻率、損耗因子、模態(tài)振型的求解方法。
　　(3)介紹了實驗模態(tài)的理論基礎和實驗模態(tài)分析的基本過程。對約束層阻尼圓柱殼，進行實驗分析。得到了自由邊界條件下約束層阻尼圓