彈性薄板動力學相似模型的設計與實驗研究.pdf

1、彈性薄板是一種最重要的構件形式，在工程中得到廣泛應用。在其相應的設計、應用過程中，構件的振動特性顯得尤為重要。如果能利用相似理論設計出試驗模型，采用物理模擬的實驗方法來預測原型結構的振動特性（固有頻率、振型，以及質量、剛度、阻尼和負載對其的影響等）或再現(xiàn)原型結構的故障特征，不但可以用最經(jīng)濟和最短的周期來進行研究，還可以使本來無法做試驗的研究對象成為可能。
　　相似模型的設計是以相似理論為基礎，使試驗模型與原型結構物理學相似，滿足幾

2、何相似、運動相似和動力學相似。本文以彈性薄板為研究對象，基于模型試驗的基本相似理論，針對構件試驗模型的相似設計準則和畸變修正的方法等問題展開研究。本文主要研究內容包括以下幾個方面:
　　(1)選取可以視為彈性薄板的一類葉片為研究對象，針對其結構特點，將其化簡成懸臂薄板。利用懸臂薄板振動理論，推導出靜頻、動頻的計算方法。進而，根據(jù)方程分析法對所得方程進行推演，得出關于彈性薄板的相似關系式。
　　(2)以量綱分析理論為基礎，通過

3、對懸臂薄板模態(tài)分析中所涉及的各個物理量的量綱進行整理、分析和推演，得出薄板的動力學相似關系。并與采用方程分析法推導的薄板相似關系進行對比。
　　(3)根據(jù)相似三定理，針對畸變的構件模型特點，提出薄板畸變模型修正的方法。以薄板的寬度畸變?yōu)槔?，利用求取平均?shù)的近似方法，對其受影響的階次頻率進行修正。利用二次相似，將薄板的長度畸變轉化成寬度畸變進行修正。并利用集中質量法修正某些特定的階次頻率。
　　(4)采用ANSYS有限元軟件，