板组合结构中频振动问题混合分析方法研究

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1、乂连键大葦？ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ價王享恆巧文ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ板组合结构中频振动问题漏合分析方法研究学科专业作者姓名胃指导教师２０１５７＾１答辩日期＿Ｊ博±学位论文板组合结构中频振动问题混合分析方法研究Ｍｅｔｈｏｄｓ－ＨｒｆｏｒｔｈｅＭｉｄＦ化ｕｅｎｃＶ化ＡｌｏｆｙｂｉｄｑｙｒａｔｉｏｎｎａｓｉｓｙＢｕ－ｉｌｔｕＰｌａｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｐ：马永彬作者姓名学号：１１１０３０２３指

2、导教师：张亚辉教授学科、专业；工程力学完成日期；２０１５年６月乂連巧义乂＃ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或一集体己经发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处。－本人愿意承担相关法律责任学位论文题目：

3、板组合结构中频振动向题絕合分析方法研究。＇作者签名；去扛封日期＝么５年／月日＾大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知。识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅学校有权保留论文并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数、、据库进行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。；板巧合结构中频振动旧题泡合分析方法研究学位论文题目文日；期：年月作者签名毒沐林＾日导师签名；期；色年月日＿

4、日气＂义答辩委员会主席：可曰期：年月１日／７）大连理工大学博±学位论文摘要板组合结构作为基本构件广泛地应用于航空航天、汽车和船舶等工程结构中。在服役过程中，这些工程结构所遭遇的宽频带复杂激励环境严重地威胁着它们的安全社、可靠性和舒适性。因此，对板组合结构的振动行为做出准确预示具有重要的理论和工程意。义。对于结构的低频和髙频振动分析，可分别采用有限元法和统计能量分析但对于处在中频振动环境下的板组合结构，有些部件会表现出低频振动特征，有些部件则会表现出高频振动特征，如果，此时如果完全进行有限元分析则面临过大的计算量完全

5、进行统一计能量分析则面临模态密集程度不足的困难。本学位论文针对板组合结构的送中频振动问题发展更为有效的分析工具。本文的主要分析思想是对板组合结构进行分区域描述，即对具有不同振动特性的结构部件采取不同的描述方法。对于均匀矩形板区域，提出了基于辛空间波形展开的描述方法；对于非规则构型区域采用有限元法描述；对于随机性充分的部件则采用统计能量分析方法进行描述。具体研究内容包括：１）针对矩形薄板直接相连组合结构的中频振动问题，提出了辛空间波形展开分析方法。各阶波形及其传播参数通过辛方法获得，避免了传统解析波形展开方法的边界条件限制和数

6、值波形展开方法的精度与稳定性问题。由波形传播参数的辛空间解得到了波频散特性的辛空间解。基于位移连续和内力平衡得到了外激励产生的直接激励波、结构。边界处和板连接处各波形之间的协调关系，最终建立系统平衡方程基于位移的波形展开还得到了动能、应变能和功率流的波形展开表达式，并通过算例验证了面内振动对结构能量传邁的显著影响。一２－般形式）提出了辛空间波形展开有限元混合分析格式。该方法的核也思想是在，的板结构中划分出矩形均匀板区域，并采用辛空间波形展开方法进行分析对于结构其他区域进行有限元分析，充分利用了两种方法的优点。这种混合分析格式在对板组

7、合结构进行中高频振动分析时，尤其具有优势。对于有限元模型较大的情况，为了减少矩阵求逆运算产生的较大计算量，提出了模态展开近似求解手段。另外，基于提出的混合分析可得到有限元分析区域的波形协调关系，因此在进行新的分析时，可直接利用此关系。Ｗ避免有限元模型的引入，大大提高了分析效率一３）提出了种基于波形子系统描述的能量流分析方法。将各阶可传播能量的波形、。该方作为子系统，并考虑各子系统能量的输入耗散和输出建立系统功率流平衡方程法某种程度上可视为统计能量分析在结构中频振动分析中的拓展。基于各阶波形的辛空间解，本文方法，得到了模态数、

8、模若密度和群速度的辛空间解。与功率注入