旋轉(zhuǎn)薄壁圓柱殼非線性振型進(jìn)動的參數(shù)振動.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，圓柱殼在航空、航天、航海及化工能源等方面有著廣泛的應(yīng)用背景。旋轉(zhuǎn)圓柱殼在工程中被廣泛地用于：導(dǎo)彈、無人飛機(jī)、衛(wèi)星外殼、發(fā)動機(jī)、旋轉(zhuǎn)干燥爐以及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)等許多工程機(jī)械中。 本文對旋轉(zhuǎn)薄壁圓柱殼在懸臂邊界條件下的非線性振型進(jìn)動進(jìn)行了研究。文中首先將阻尼因素及幾何大變形考慮進(jìn)去，根據(jù)Donnell’s簡化殼理論建立非線性波動方程。運(yùn)用Galerkin法獲得了旋轉(zhuǎn)薄壁圓柱殼不同模態(tài)下的非線性振型進(jìn)動響應(yīng)方程。應(yīng)用標(biāo)

2、準(zhǔn)四階Runge-Kutta法求出非線性振動響應(yīng)及幅頻特性曲線。根據(jù)非線性系統(tǒng)對初始條件的敏感依賴性，通過改變初始條件找穩(wěn)定解的方法使旋轉(zhuǎn)圓柱殼的非線性振動振幅具有了多值性，并以簡單的單擺為例證明此方法是合理的。然后在其它參數(shù)保持不變的情況下分析了不同外激振力的幅值以及不同振型進(jìn)動角速度對旋轉(zhuǎn)薄壁圓柱殼運(yùn)動特性的影響。文中選擇模態(tài)(1，6)為主要模態(tài)，并用圖和表的形式分析了周向節(jié)徑數(shù)、倍頻k、和軸向半波數(shù)m取得不同值時對主模態(tài)非線性幅頻

3、特性曲線的影響。最后在近似法求解中運(yùn)用諧波平衡法求解耦合的三階非線性振動微分方程組得到了振幅與激振力頻率的關(guān)系，討論了旋轉(zhuǎn)角速度，激振力幅值對幅頻特性曲線的影響，并利用勞斯．赫爾維茨判據(jù)確定了響應(yīng)的不穩(wěn)定區(qū)域。 文中根據(jù)大量的計算數(shù)據(jù)討論了薄壁圓柱殼振型進(jìn)動角速度對振動幅值、共振頻率的影響以及力幅對振型進(jìn)動的影響，畫出時間響應(yīng)曲線、幅頻特性曲線、并對結(jié)果列出表格進(jìn)行誤差比較。分別采用數(shù)值計算和近似法求解分析了旋轉(zhuǎn)殼的振動特性，并