彈性薄板動力學相似模型的設(shè)計與實驗研究.pdf

1、彈性薄板是一種最重要的構(gòu)件形式，在工程中得到廣泛應(yīng)用。在其相應(yīng)的設(shè)計、應(yīng)用過程中，構(gòu)件的振動特性顯得尤為重要。如果能利用相似理論設(shè)計出試驗?zāi)Ｐ?，采用物理模擬的實驗方法來預(yù)測原型結(jié)構(gòu)的振動特性（固有頻率、振型，以及質(zhì)量、剛度、阻尼和負載對其的影響等）或再現(xiàn)原型結(jié)構(gòu)的故障特征，不但可以用最經(jīng)濟和最短的周期來進行研究，還可以使本來無法做試驗的研究對象成為可能。
　　相似模型的設(shè)計是以相似理論為基礎(chǔ)，使試驗?zāi)Ｐ团c原型結(jié)構(gòu)物理學相似，滿足幾

2、何相似、運動相似和動力學相似。本文以彈性薄板為研究對象，基于模型試驗的基本相似理論，針對構(gòu)件試驗?zāi)Ｐ偷南嗨圃O(shè)計準則和畸變修正的方法等問題展開研究。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　(1)選取可以視為彈性薄板的一類葉片為研究對象，針對其結(jié)構(gòu)特點，將其化簡成懸臂薄板。利用懸臂薄板振動理論，推導出靜頻、動頻的計算方法。進而，根據(jù)方程分析法對所得方程進行推演，得出關(guān)于彈性薄板的相似關(guān)系式。
　　(2)以量綱分析理論為基礎(chǔ)，通過

3、對懸臂薄板模態(tài)分析中所涉及的各個物理量的量綱進行整理、分析和推演，得出薄板的動力學相似關(guān)系。并與采用方程分析法推導的薄板相似關(guān)系進行對比。
　　(3)根據(jù)相似三定理，針對畸變的構(gòu)件模型特點，提出薄板畸變模型修正的方法。以薄板的寬度畸變?yōu)槔?，利用求取平均?shù)的近似方法，對其受影響的階次頻率進行修正。利用二次相似，將薄板的長度畸變轉(zhuǎn)化成寬度畸變進行修正。并利用集中質(zhì)量法修正某些特定的階次頻率。
　　(4)采用ANSYS有限元軟件，