基于能量有限元法的板耦合結(jié)構(gòu)振動特性分析.pdf

1、相對于傳統(tǒng)有限元法及統(tǒng)計能量分析方法，能量有限元法因其在中高頻的普遍適用性，以及可預(yù)示結(jié)構(gòu)中某特定點的振動特性等優(yōu)點，已經(jīng)成為研究振動及噪聲不可或缺的方法。本文以國家自然科學(xué)基金“基于功率流有限元分析的復(fù)雜柔性振動體系的智能控制研究”(No.50805088)和汽車仿真與控制國家重點實驗室開放基金“汽車駕乘室振動噪聲的功率流有限元分析及主動控制研究”(No.20091110)為基本課題來源，以不同耦合板結(jié)構(gòu)為基本研究對象，重點討論了能量

2、有限元法在其結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點主要包括如下幾個方面。
　　 詳細(xì)推導(dǎo)了薄板結(jié)構(gòu)中彎曲、面內(nèi)縱波及面內(nèi)剪切波的控制方程，為后續(xù)章節(jié)建立能量平衡方程及計算能量傳遞系數(shù)提供最必要的基礎(chǔ)條件。
　　 將不同耦合結(jié)構(gòu)、不同激勵情況下三個坐標(biāo)軸方向上的振動位移表達(dá)式進行了整合，使其在計算時僅需刪減相對應(yīng)的項，從而使表達(dá)式具有相當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性。詳細(xì)討論了不同激勵情況下能量傳遞系數(shù)隨入射角度的變化趨勢，以及頻率對能量傳

3、遞系數(shù)的影響。
　　 討論了三種不同波型入射情況下耦合板結(jié)構(gòu)能量密度分布情況，分析了激勵頻率及阻尼對能量密度分布的影響，并且討論了在較低頻率情況下面內(nèi)波激勵時能量有限元法的適用性問題，為確定該方法針對不同波型的頻率適用范圍提出了大膽的推測。討論了彎曲激勵情況下冂型耦合板結(jié)構(gòu)中彎曲波能量密度與總能量密度的差值，得出了在中間激勵板上兩者相差無幾，兩側(cè)支撐板中面內(nèi)波影響在頻率不大情況下可以忽略的結(jié)論，這為計算時忽略面內(nèi)波影響提供了最直