航空薄壁柱殼結(jié)構(gòu)在噪聲激勵(lì)下振動(dòng)響應(yīng)的研究.pdf

1、薄壁結(jié)構(gòu)在隨機(jī)聲載荷作用下的振動(dòng)響應(yīng)，特別是應(yīng)力響應(yīng)研究是估算結(jié)構(gòu)聲疲勞的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。針對聲疲勞問題，本文主要研究了薄壁結(jié)構(gòu)在隨機(jī)聲載荷激勵(lì)下振動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算方法。應(yīng)用所研究的數(shù)值方法完成了薄壁柱殼在隨機(jī)聲載荷作用下振動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算和分析，在此基礎(chǔ)上，還完成了某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室火焰筒薄壁結(jié)構(gòu)在燃燒室內(nèi)部噪聲載荷作用下的振動(dòng)應(yīng)力響應(yīng)計(jì)算，分析了該結(jié)構(gòu)的應(yīng)力響應(yīng)特征。 1．論述了薄壁柱殼結(jié)構(gòu)振動(dòng)的有關(guān)理論及其聲載荷描述方法。從薄殼結(jié)構(gòu)

2、的振動(dòng)理論出發(fā)，給出了薄殼結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)方程及受迫振動(dòng)方程，還給出了應(yīng)力計(jì)算公式。 2．研究了一種基于耦合的有限元+邊界元分析薄壁柱殼結(jié)構(gòu)在聲激勵(lì)下振動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算方法。詳細(xì)論述有限元法和邊界元法的基本理論和相關(guān)表達(dá)式，以及二者的耦合關(guān)系式；采用有限元法來分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，采用邊界元法處理作用到結(jié)構(gòu)上的載荷聲場，并通過接觸面的邊界條件把結(jié)構(gòu)振動(dòng)方程與聲激勵(lì)方程聯(lián)立求解，獲得了薄壁柱殼結(jié)構(gòu)在聲激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)。 3．完成

3、了薄壁柱殼結(jié)構(gòu)在隨機(jī)聲載荷作用下振動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算和分析。利用所研究的耦合的有限元+邊界元方法，計(jì)算了薄壁圓柱殼和兩種不同開孔方式的圓柱殼結(jié)構(gòu)在不同聲壓級有限頻率帶寬聲載荷作用下的位移和應(yīng)力響應(yīng)，通過對計(jì)算結(jié)果的分析比較，得到了該柱殼結(jié)構(gòu)在隨機(jī)聲載荷作用下的響應(yīng)特征。 4．完成了某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室火焰筒薄壁結(jié)構(gòu)在燃燒室內(nèi)部噪聲載荷作用下振動(dòng)應(yīng)力響應(yīng)的計(jì)算，并分析了該結(jié)構(gòu)的應(yīng)力響應(yīng)特征。在火焰筒薄壁結(jié)構(gòu)有限元建模和模態(tài)分析基礎(chǔ)上，利