曲面殼液耦合系統(tǒng)重力波分析及測量.pdf

1、非線性科學(xué)是研究非線性問題的共性的一門新的交叉學(xué)科，其崛起于20世紀70年代，短短的30年為科學(xué)發(fā)展開辟出新的廣闊天地，取得了令人矚目的成果。
　　 本為主要研究了龍洗這一液體和彈性殼體流-固耦合系統(tǒng)的非線性振動問題，通過實驗發(fā)現(xiàn)了在系統(tǒng)受到高頻激勵時產(chǎn)生低頻大幅重力波這一彈性殼與其內(nèi)流體耦合的組合共振現(xiàn)象，通過搭建測量平臺實現(xiàn)了液體表面大幅重力波的三維形貌動態(tài)測量；并從低頻大幅重力波的產(chǎn)生機理、重力波的運動特性和系統(tǒng)參數(shù)對重力

2、波運動特性的影響等相關(guān)的方面探究了低頻大幅重力波現(xiàn)象，概括起來如下：
　　 1、根據(jù)龍洗這一彈性殼液耦合系統(tǒng)受到耦合面垂向的高頻激勵時出現(xiàn)低頻大幅重力波的實驗現(xiàn)象，應(yīng)用流體力學(xué)、彈性力學(xué)、計算力學(xué)等學(xué)科的相關(guān)知識，從系統(tǒng)的曲面邊界條件及殼液耦合條件出發(fā)，建立了龍洗這一殼液耦合系統(tǒng)的非線性振動方程組。
　　 2、采用Runge-Kutta法對系統(tǒng)的非線性振動方程組進行了數(shù)值計算，得到了各階低頻大幅重力波振動的時間歷程及頻譜

3、特性曲線，改變激勵力的幅值和頻率，得到了低頻大幅重力波響應(yīng)隨外加激勵的變化關(guān)系曲線，從而進一步分析了系統(tǒng)的非線性動力學(xué)特性。
　　 3、介紹了三維形貌測量的發(fā)展概況和應(yīng)用前景，搭建了實驗平臺，選擇采用基于相位的輪廓術(shù)中的傅立葉變換輪廓法進行實驗測量，實現(xiàn)實驗圖像的實時采集。對實驗圖像進行預(yù)處理，降噪、防混疊、防泄露，對整個液面信息進行了研究，通過交叉光軸原理及液面高度與相位變化間的幾何關(guān)系，最終實現(xiàn)了低頻大幅重力波的三維形貌的測