结构非线性热弹耦合振动的理论分析与有限元计算

发布时间：2021-11-24 15:16

　　本文首先推导了当温度场和应变场耦合时椭圆板的非线性热弹耦合振动的基本方程，其中包括横向热振动方程、协调方程和能量方程。为了求解方便，引入无量纲参数将其无量纲化。我们采用Galerkin法进行离散化后得到一耦合的非线性常微分方程组，利用Runge-Kutta法进行数值求解，得到的主要结论如下：影响椭圆板非线性热弹耦合振动的因素主要有耦合系数、温度幅值、组合参数τd²、椭度以及初始位移参数；当给定的初始位移较小时，热弹耦合效应使椭圆板的振动频率加快，当给定的初始位移较大时，热弹耦合效应使椭圆板的振动频率减小；边界条件对耦合效应有较大的影响，较强的边界条件使椭圆板热弹耦合自由振动的频率变低，但振荡幅度增大。其次，我们用同样的方法研究了圆柱壳的非线性热弹耦合振动，主要结论如下：影响圆柱壳非线性热弹耦合振动的因素主要有耦合系数、温度幅值、长径比、径厚比以及初始位移参数；耦合系数越大，轴向应力、轴向力以及轴向弯矩越小。 最后利用有限元程序LS-DYNA对轴对称圆柱壳受高速热冲击作用进行了计算机仿真分析，得到了位移时间曲线和单元的应力时间曲线，同文献已有的结果吻合的较好。... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 热弹性力学研究回顾
    1.2 文献综述
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 椭圆板的非线性热弹耦合的振动分析
    2.1 基本方程
    2.2 理论分析
    2.3 数值计算与结果讨论
第三章 圆柱壳的非线性热弹耦合的振动分析
    3.1 基本方程
    3.2 理论分析
    3.3 数值计算与结果讨论
第四章 圆柱壳在热冲击载荷作用下动力响应的有限元分析
    4.1 控制方程
    4.2 结构模型的建立
    4.3 计算结果与分析
    4.4 结果与讨论
第五章 全文总结
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]圆柱壳在热载荷作用下的非线性振动[J]. 吴晓,马建勋.  振动与冲击. 2000(02)
[2]周边固支圆板非线性热弹耦合振动分析[J]. 树学锋,张晓晴,张晋香.  应用数学和力学. 2000(06)
[3]简支圆板非线性热弹耦合振动问题的研究[J]. 树学锋,张晓晴.  工程力学. 2000(02)
[4]热弹耦合圆板非线性振动的研究[J]. 树学锋,陈贻平,张晓晴.  固体力学学报. 1999(03)
[5]非线性热弹耦合椭圆板的混沌运动[J]. 韩强,张年梅,杨桂通.  应用数学和力学. 1999(09)
[6]圆柱扁壳的非线性动力响应的样条加权残值分析[J]. 江理平.  上海力学. 1999(03)
[7]大挠度板混沌运动的双模态分析[J]. 树学锋,韩强,杨桂通.  应用数学和力学. 1999(04)
[8]非线性热弹耦合圆板中的混沌带现象[J]. 张年梅,韩强,杨桂通.  固体力学学报. 1998(03)
[9]圆柱壳非线性振动的多重模式分析[J]. 江晓禹,张相周.  应用力学学报. 1997(01)
[10]板的非线性热弹耦合振动（Ⅰ）——近似解析解[J]. 戴德成.  应用力学学报. 1990(04)



本文编号：3516235