热弹耦合旋转圆板的振动特性分析

发布时间：2022-02-18 17:39

　　在实际的工程当中,圆板是许多系统的重要组成构件,有着非常广泛的应用,尤其是运动板在热环境下的振动特性在航空航天、机械、仪表和土建工程等工程技术领域有十分广泛的应用,同时也带来了许多的问题。如机械中的轮盘、涡轮发动机、计算机硬盘,建筑中的基础等。而且这些结构和温度都是耦合的,温度影响结构的应力分布,反过来应力也影响结构的温度场分布。因此有必要对这一问题进行研究。目前,大多数学者的研究主要集中在准静态热弹耦合或静态的热弹耦合以及热环境作用下板的一些动力特性。本文研究了热弹耦合旋转圆板的振动特性和稳定性问题。基于Kirchhoff薄板理论和考虑变形影响时的热传导方程,建立了热弹耦合旋转圆板的运动微分方程。并且得出了系统的特征方程,基于微分变换法进行数值求解。分析了各种边界条件下,热弹耦合因子、角速度等对旋转圆板的复频率的影响。具体的研究工作有:（1）本文所采用的力学模型是在温度场作用下的旋转圆盘,圆盘以常角速度绕中心轴旋转,温度沿板厚方向的变化远远大于沿径向和环向的变化。基于Kirchhoff薄板理论和力的平衡原理推导出了热弹耦合旋转圆板以横向挠度表示的运动微分方程,并给出了边界条件。对所得... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 课题研究的工程背景及意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 关于微分变换法及其应用的研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 热弹耦合旋转圆板的动力学方程
    2.1 运动微分方程
    2.2 基于弹性力学的平面应力问题求解rN和?N
    2.3 热传导方程
        2.3.1 热传导方程
        2.3.2 热传导的边值条件
    2.4 数值解法
        2.4.1 微分变换法基本原理
        2.4.2 方程离散化
    2.5 本章小结
3 旋转圆板的振动特性分析
    3.1 旋转圆板的运动方程和边界条件
    3.2 对方程进行微分变换
    3.3 数值计算与分析
    3.4 本章小结
4 热弹耦合旋转圆板的振动特性分析
    4.1 运动方程
    4.2 数值计算与分析
    4.3 本章小结
5 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于热弹耦合的涡轮转子瞬态热冲击研究[J]. 徐宁,王庆超,刘占生,杨帆.  哈尔滨工程大学学报. 2016(07)
[2]基于微分求积法分析旋转圆板的横向振动[J]. 王忠民,王昭,张荣,李会侠.  振动与冲击. 2014(01)
[3]采用热固双向耦合模型的转子热应力计算方法研究[J]. 张超,徐自力,刘石,冯永新,杨毅,郑李坤.  西安交通大学学报. 2014(04)
[4]求解高指数微分代数方程组的微分变换法(英文)[J]. 王彦博,陈朝霞,游雄.  南京大学学报数学半年刊. 2009(02)
[5]燃机涡轮盘三维瞬态温度及应力场计算分析[J]. 李朝阳,张艳春.  动力工程. 2006(02)
[6]一类变厚度固支圆板热弹耦合的振动分析[J]. 李志刚,任怀玉,树学锋.  太原理工大学学报. 2005(06)
[7]非保守圆薄板的轴对称振动和稳定性[J]. 王忠民,高敬伯,李会侠.  固体力学学报. 2003(02)
[8]变温热弹性非保守圆薄板的动力特性分析[J]. 高敬伯,王忠民.  西安理工大学学报. 2002(03)
[9]耦合热弹性问题的一般解[J]. 丁皓江,国凤林,侯鹏飞.  应用数学和力学. 2000(06)
[10]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)

硕士论文
[1]偏心旋转圆板的横向振动和稳定性[D]. 张荣.西安理工大学 2008



本文编号：3631262