基于谱元法的层合板统计能量分析参数研究

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1、ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｙｇｙ硕士学位论文？基于谱元法的层合板坑计能量分析ｉ仑文题目参教研免—袁金龙作者姓名料力学学科专业陈Ｈ教授导师姓名二〇一八年五月完成时间中函科＃技术大＃硕士学位论文繼基于谱元法的层合板统计能量分析参数研究作者姓名：袁金龙学科专业：固体力学导师姓名：陈海波教授二？一完成时间：八年五月ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ

2、ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｆＣｈｉｎａｙｇｙｏＡ’ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｓｔｅｒｓｄｅｒｅｅｇ翁Ａｓｔｕｄｙｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｅｎｅｒａｎａｌｓｉｓｏｆｌａｍｉｎａｔｅｄａｎｅｌｓｇｙｙｐｂａｓｅｄｏｎｓｅｃｔｒａｌｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｐｍｅｔｈｏｄ’ＡｕｔｈｏｒｓＮａｍｅ：ＪｉｎｌｏｎｇＹｕａｎＳｅｃｉａｌｔ：ＳｏｌｉｄＭｅｃｈａｎｉｃｓｐｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒ

3、ｏｆ．ＨａｉｂｏＣｈｅｎＦｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａ２０１８ｙ，中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研宄成果一。与我同工作的同志对本研宄所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者名：／：－＼％■签字日期ｌ％中国科学技术大学学位论文授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位

4、论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学，可以采用影印位论文全文数据库》等有关数据库进行检索、缩印或扫描等复制手段保存一、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。□保密（）＿＿年作者签名：丨边：导师签名木ｆｅ签字日期：。外、签字曰期：ｍｍ摘要层合板结构具有强度高、密度小、抗疲劳性好和可设计性强等优良性能，己经

5、广泛应用于飞行器、船舶和汽车等领域。高速飞行器在飞行过程中承受气动热、宽频噪声和强振动等复杂恶劣环境，噪声激励的作用易导致飞行器上的层合板结，构产生疲劳破坏，热载荷会导致层合板材料的承载能力下降进而影响飞行器的可靠性，因此层合板结构的热声振响应是飞行器设计必须关注的问题。结构的宽一一般分为低，频声振耦合问题、中、高三个频段进行求解其中高频段般采用统一计能量分析方法（ＳＥＡ）进行建模，而针对般层合板的统计能量分析参数获取存在较大困难，（ＳＦＥＭ）。针对以上背景本文建立基于谱元法的层

6、合板统计能量分析参数获取方法，并研究了热效应对层合板的统计能量分析参数的影响。具体内容为：１．粒基于ＳＦＥＭ的波数特性计算方法。采用三节点二次谱单元在层合板厚度方向进行网格划分，由刚度和质量矩阵，形成板的波数特征方程；根据模态相似原则利用皮尔逊相关系数对各阶模态的波数进行分类，从而获得波的频散特性、三明治板和；最后分别研宄了均质薄板一般层合板的波数特性，通过与其他理论值或实验值的对比，验证了ＳＦＥＭ分析层合板波数的有效性。ＳＦＥＭ比三明治板理论适用范围更广，比层合板理论

7、的波数计算结果更准确。２．基于ＳＦＥＭ计算层合板的ＳＥＡ参数与传声损失。基于ＳＦＥＭ计算三明治板的模态密度、辐射阻抗和传声损失，通过与有关文ＳＥＡＳＦＥＭ献的结果对比，ＳＦＥＭ参数的准确性计算了验证了计算三明治板。基于具有粘弹性层层合板的总内损耗因子，通过与文献和ＶＡｏｎｅ软件的结果对比，验证了ＳＦＥＭ计算层合板总内损耗因子的有效性。ＳＦＥＭ具有精确度好、适用范围一广和计算量小的特点，对般层合板的统计能量分析建模十分有效。３．推导了考虑热效应的ＳＦＥＭ计算公式，考察

8、了热效应对三明治板波数和ＳＥＡ参数的影响。将热应变能引入弹性势能中，推导了热应力对ＳＦＥＭ中单元刚度的修正表达式，ＳＦＥＭ层合板建模方法，考察了热效应对层合板波数建立了考虑热效应的、ＳＥＡ参数和传声损失的影响。关键词：统计能量分析、谱元法、层合板、波数、热效应、传声损失ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＬａｍｉｎａｔｅｄｐｌａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃ