超空泡运动体圆柱薄壳的非线性动力屈曲分析
本文选题：超空泡运动体 切入点：圆柱薄壳 出处：《力学学报》2016年01期 论文类型：期刊论文
【摘要】：超空泡运动体的动力屈曲失稳具有隐蔽性、突发性和危险性,因而必须研究清楚运动体的失稳区域边界及失稳振幅.将超空泡运动体模拟成受轴向周期载荷作用的细长圆柱薄壳,给出非线性几何方程、物理方程和平衡方程,建立细长圆柱薄壳带有非线性项的动力屈曲微分方程组;依据非线性项的形式,给出合理的非线性位移表达式,得到具有周期性系数的非线性横向振动微分方程;采用伽辽金变分法和和鲍洛金方法,获得带有周期性系数和非线性项的马奇耶方程;求解非线性马奇耶方程,得到第一、第二阶不稳定区域内的定态振动振幅的解析表达式;绘制超空泡运动体的非线性参数共振曲线,分析航行速度、载荷比例系数、轴向载荷频率和振型对参数共振曲线的影响.以上研究为建立基于参数共振的圆柱薄壳动力失稳的可靠性分析及基于参数共振可靠性的结构动力优化设计的奠定了理论基础.
[Abstract]:The dynamic buckling instability of supercavitation motion body is hidden, sudden and dangerous. Therefore, it is necessary to study the boundary of instability region and the amplitude of instability of a moving body. The supercavitation motion is simulated as a thin thin cylindrical shell subjected to axial periodic loads, and the nonlinear geometric equations, physical equations and equilibrium equations are given. The system of dynamic buckling differential equations with nonlinear terms for thin cylindrical shells is established, and a reasonable expression of nonlinear displacement is given according to the form of nonlinear terms, and the nonlinear transverse vibration differential equations with periodic coefficients are obtained. By using Galerkin's variational method and Balokin's method, the Machier equation with periodic coefficient and nonlinear term is obtained, and the analytical expression of the amplitude of steady state vibration in the first and second order unstable region is obtained by solving the nonlinear Machier equation. The nonlinear parametric resonance curves of the supercavitation body are drawn, and the navigation velocity and load ratio coefficient are analyzed. The influence of axial load frequency and mode shape on parametric resonance curves has been studied in this paper, which lays a theoretical foundation for the reliability analysis of dynamic instability of cylindrical thin shells based on parametric resonance and the structural dynamic optimization design based on parametric resonance reliability.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学航天工程系;南昌工程学院土木与建筑工程学院;
【基金】：国家科技部国际合作专项资助项目(2012DFR00070)
【分类号】：O344.1
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，本文编号：1610185
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