三种典型轴向运动结构的振动特性对比

发布时间：2021-07-19 14:25

　　轴向运动结构的横向振动一直是动力学领域的研究热点之一.目前大多数的文献只涉及对一种模型的研究,而针对几种模型的对比分析较少.本文对3种典型轴向运动结构（Euler梁、窄板和对边简支对边自由的板）的振动特性进行了对比分析.针对工程中不同的结构参数,本文为其理论研究中选择更加合理的模型提供了参考.通过复模态方法求解了3种模型的控制方程,给出了其相应的固有频率及模态函数.对于板模型,同时考虑了其自由边界的两种刚体位移以及弯扭耦合振动3种情况.通过数值算例给出了3种模型的前四阶固有频率随轴速和长宽比的变化情况,并应用微分求积法对复模态方法得到的解析解进行验证.特别采用三维图的形式分析了不同的轴速、阻尼、刚度和长宽比等参数混合时对3种模型第一阶固有频率的影响,着重研究了窄板和梁的不同的长宽比和轴速混合时对两者的第一阶固有频率的相对误差的影响.结果表明:随着轴速的增大,3种模型的固有频率逐渐减小.窄板是板的一种简化模型.在各参数值发生变化时,阻尼对第一阶固有频率的影响最小.长宽比很大,轴速很小或为零时,复杂模型可以简化为简单模型. 

【文章来源】：力学学报. 2020,52(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

轴向运动板的物理模型

若给定E=207 GPa,L=2 m,b=0.5 m,h=0.01 m，ρ=7850 kg/m3,P=6750 N，μ=0.3和c=0.27，板、窄板和梁前四阶固有频率随轴速的变化如图2～图4所示.其中下文坐标中的ω表示模态函数为Wn1时的板的频率和窄板的频率.其中图2中实线和实点分别代表板频率的解析和数值结果；圆圈和加号分别代表窄板频率的解析和数值结果.图3中实线和实点分别代表板频率的解析和数值结果.图4中实线和实点分别代表梁频率的解析和数值结果.图3 板频率ωn2和ωn3的解析与数值结果的对比

板频率ωn2和ωn3的解析与数值结果的对比

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]轴向运动梁和面内平动板横向振动的建模与分析[D]. 唐有绮.上海大学 2011

硕士论文
[1]时变张力作用下轴向运动黏弹性板的力学特性[D]. 张原勋.上海应用技术大学 2018
[2]对边简支部分浸液板的非线性振动分析[D]. 罗骄.东北大学 2010



本文编号：3290862