薄板結構的振動功率流特性研究.pdf

1、隨著現代工業(yè)的高速發(fā)展，對飛機，艦艇，船舶等結構的強度、自重以及振動與噪聲等方面提出了較高要求，復合材料由于具有高的比強度、比剛度和抗疲勞性、可設計性等優(yōu)良性能，這就使層合板結構等復合材料構件得到了廣泛的應用。在工程應用中，層合板結構等薄板結構必然會因受到激勵而產生振動，層合板結構的振動易導致整個航空結構產生損傷。振動功率流是一個理想的反映結構振動能量在結構中傳遞的物理量，因此研究復合材料結構的振動功率流特性，對航空航天領域等結構的減振

2、降噪與損傷探測具有重要的指導意義。本文主要對復合材料層合板結構等薄板結構的振動功率流特性進行了理論研究。
　　首先，對薄板結構的振動功率流的數值解進行了理論計算。在基本假設的基礎之上，建立了薄板結構的有限元模型。引入了振動功率流的概念并加以重點闡述，求解了矩形單元的剛度矩陣和質量矩陣，并以板殼單元為例，推導了該種單元的結構聲強，對結構聲強在板厚方向進行積分，進而得出薄板結構的振動功率流。在計算得到功率流的數值解后，繪制出了前幾階頻

3、率下的功率流的矢量場分布圖。對振動能量在薄板結構表面的分布以及傳播實現了可視化，并對比分析了四邊簡支和四邊固支邊界條件下的功率流矢量場分布圖。
　　其次，以復合材料層合板結構為研究對象，基于一階剪切理論建立了不同于單層薄板結構的有限元模型。詳細介紹了利用振型疊加法來計算層合板結構的動態(tài)響應的過程，推導了位移與內力等與功率流相關量的計算公式。
　　最后，對受迫振動下的復合材料層合板結構的振動功率流特性進行了研究。利用MATLA