组合U型梁结构的固有特性研究

发布时间：2023-03-16 08:13

　　经过半个多世纪的砥砺发展,我国的航空航天事业取得了令人瞩目的成绩,在航空航天领域也出现了越来越多复杂的机械结构,梁作为最简单的结构经过相互组合受到了广泛的应用。折叠翼飞行器、空间机械手臂和太阳能帆板中的折叠结构均与组合梁结构密切相关。航天器在轨运行期间会受到各种各样的外部激励的作用为了保证其正常运行和运行周期研究其固有特性对于改善组合梁的结构特性具有很重要的现实意义。本文以组合梁结构中的U型梁结构为研究对象,着重分析其固有特性,利用全局模态方法建立系统的动力学方程组并求解然后利用ANSYS有限元仿真来进行模态分析验证理论方法的有效性。由于组合梁的振动情况十分复杂,且组合梁结构梁既有横向振动又有轴向振动,首先进行了等截面细长梁的和横向振动和轴向振动的动力学特性研究,做好组合U型梁研究的理论基础,之后对组合U型梁进行多方论证和求解确立其最佳的建立坐标系的方案,利用全局模态方法建立系统的动力学方程组,利用分离变量法求得系统的模态函数方程组,然后求解得出两端固支组合U型梁的前五阶固有频率和振型函数,再次基础之上进一步加深研究,将梁的一端固支变为自由并配有一个一定质量的质量块,通过建立全局模态下...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.3 组合梁结构的研究现状及分析
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内现状及分析
        1.3.3 国内外研究现状综述
    1.4 本文主要内容
第2章 梁结构的动力学建模及有限元仿真理论
    2.1 引言
    2.2 梁结构动力学建模的相关理论
        2.2.1 梁的轴向振动
        2.2.2 梁的横向振动
    2.3 有限元仿真
        2.3.1 ANSYS前处理模块
        2.3.2 ANSYS求解模块
        2.3.3 ANSYS后处理模块
        2.3.4 有限元分析的优劣
    2.4 小结
第3章 组合U型梁结构的动力学建模及求解
    3.1 引言
    3.2 两端固支组合U型梁的动力学建模
        3.2.1 组合U型梁结构的动力学建模
        3.2.2 系统动力学方程的求解
        3.2.3 求解系统的模态函数
        3.2.4 求解系统的固有频率和振型函数
    3.3 一端自由并配有质量块的组合U型梁的动力学建模
        3.3.1 一端自由并配有质量块的组合U型梁结构的动力学建模
        3.3.2 系统动力学方程的求解
        3.3.3 求解系统的模态函数
        3.3.4 求解系统的固有频率和振型函数
    3.4 小结
第4章 组合U型梁结构的有限元仿真及分析
    4.1 引言
    4.2 ANSYSWorkbench模态分析
        4.2.1 ANSYS模态分析概述
        4.2.2 ANSYS模态分析流程
    4.3 两端固支组合U型梁的模态分析
    4.4 一端自由并配有质量块的组合U型梁的模态分析
    4.5 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3762986