鋁蜂窩夾層板耦合損耗因子研究.pdf

1、統(tǒng)計能量分析（SEA）是解決復雜結構高頻動力學問題的十分有效的方法，廣泛應用于航空航天領域。在工程實踐中成功應用統(tǒng)計能量分析的關鍵是準確地預測復雜結構的SEA參數(shù)。鋁蜂窩夾層板因具有極高的剛質比和抗失穩(wěn)性而被廣泛用作航天器的主體承力結構，然而，鋁蜂窩夾層板為復雜的各向異性結構，準確簡便地估計出子系統(tǒng)間的耦合損耗因子十分困難。針對這一問題，論文在研究統(tǒng)計能量分析模態(tài)法理論和對偶模態(tài)方程的基礎上，提出了一種估算鋁蜂窩夾層結構間耦合損耗因子的

2、新方法。具體研究內容包括：
　　對統(tǒng)計能量分析的基本原理、前提假設以及適用范圍進行了系統(tǒng)的分析，討論了SEA參數(shù)理論辨識方法與實驗辨識方法——功率輸入法。在此基礎上，由二子系統(tǒng)功率流平衡方程出發(fā)，應用對偶模態(tài)方程推導出一個利用邊界振動模態(tài)直接計算模態(tài)耦合系數(shù)的公式，并進行離散化處理，提出了利用蜂窩夾層結構耦合邊界節(jié)點的應力和模態(tài)振型直接估算耦合損耗因子的方法。
　　對基于對偶模態(tài)法的鋁蜂窩夾層板之間的耦合損耗因子方法進行數(shù)值

3、仿真驗證。將對偶模態(tài)法的估算結果與SEA數(shù)值實驗和VA-one仿真的結果對比，驗證了對偶模態(tài)法估算鋁蜂窩夾層板之間的耦合損耗因子的正確性。研究表明，該方法步驟簡單，工作量小且具有很好的預示精度。隨后，研究了厚度比和阻尼等參數(shù)對預測精度的影響。結果表明，當對不同厚度鋁蜂窩板使用對偶模態(tài)法進行預示時，均具有較好的精度，對厚度相等的板進行估算時，精度稍有誤差，但不明顯。若阻尼損耗因子相對于耦合損耗因子較小時，阻尼對對偶模態(tài)法的估算結果影響微弱

4、。再隨后，應用該方法對復雜的鋁蜂窩殼結構進行仿真分析，得到了比較滿意的結果，為該方法應用于實際工程中奠定了基礎。
　　對L型耦合的鋁蜂窩夾層板結構進行振動實驗，實驗驗證了對偶模態(tài)法估算鋁蜂窩夾層板耦合損耗因子的正確性。根據(jù)實驗目的設計實驗方案，利用實驗測試的數(shù)據(jù)估算出激振器對實驗試件的輸入功率和振動能量，然后使用功率輸入法辨識實驗試件之間的耦合損耗因子，通過與對偶模態(tài)法估算結果進行比較分析，結果趨勢一致，誤差較小，進一步驗證了本文