約束層阻尼梁動力學(xué)特性研究畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 則諧激勵下（各物理量均可表示為幅值和諧激勵因子的乘積的形式，下面方程中有上標(biāo)~的各物理量均為真實物理量的幅值），其縱向振動方程和橫向振動方程化成如下形式： 對于各向同性量，其內(nèi)力位移關(guān)系為： 為了處理方便，引入無量綱變量，對基梁的平衡方程和內(nèi)力位移關(guān)系式進行處理，可得基梁的一階狀態(tài)向量微分控制方程組如下： 寫成矩陣的形式如下： 其中。桿件在軸線方向的伸長為 圖4將除以得桿件軸線方向的線應(yīng)變此外，在桿件橫截面上的應(yīng)力為另外，有胡克定律整理上面的公式可得 因此有 y O x 圖5如圖5，彎曲變形中，梁的橫截面對其原來位置轉(zhuǎn)過的角度，稱為截面轉(zhuǎn)角。基層，粘彈層和約束層的材料密度分別為、楊氏模量分別為、。它依據(jù)結(jié)構(gòu)控制微分方程精確解答，并借助于計算機，利用矩陣的簡單相乘對結(jié)構(gòu)進行靜態(tài)、動態(tài)及穩(wěn)定性分析，只是在運用計算枧進行數(shù)值計算時,如果矩陣連乘次數(shù)過多可能造成求解結(jié)果精度的下降，為此我們還需要對各參量進行無量綱化處理。傳遞矩陣法 目前，解析法和有限元法是對約束阻尼層合板的研究常用主要的兩種方法。第2章主要介紹了本文本文所用到的方法和理論。運用有限元分析的方法研究、計算粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)的動特牲，可以很方便的處理各種結(jié)構(gòu)形式和邊界條件，并利用計算機迅速地得到滿足工程精度要求的數(shù)值解，因此在應(yīng)用上有明顯的實用意義。通過對簡支梁的固有振動分析，討論了其振動特點。曾海泉等[32]介紹了幾種典型的復(fù)合阻尼結(jié)構(gòu)，并用振動控制理論對其中的一些結(jié)構(gòu)進行了分析。高淑華等[28]利用通用的FEM程序探討了粘彈性結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析的等效粘性阻尼算法。大多數(shù)現(xiàn)存的優(yōu)化算法被設(shè)用來找到一個局部最優(yōu)。例如，Baz和Ro[24]用單變量的搜索方法，分別優(yōu)化了采用比例微分控制器時的全敷設(shè)ACLD梁的敷設(shè)性能，以此選擇粘彈層的最優(yōu)的厚度和剪切模量，以及控制增益。最近，Huang[22]等與后來的Gao 和Shen[23]使用假設(shè)模態(tài)法和閉環(huán)速度反饋控制律，得出了通過部分敷設(shè)自適應(yīng)ACLD塊控制懸臂梁振動的運動方程。ACLD結(jié)構(gòu)使用主動元件（通常是壓電層）來代替或添加在被動約束層上，以提高阻尼能量耗散。Wang等[17]對對稱和非對稱粘彈性夾層環(huán)形板復(fù)合結(jié)構(gòu)的振動和阻尼性能進行了分析。Roy等[14]對約束阻尼層圓形板進行了振動和阻尼分析。1991年Mead和Yaman[11]研究了三層方板結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析。1978年Douglas與Yang[7]建立橫向壓縮阻尼的數(shù)學(xué)理論模型且應(yīng)用于粘彈性夾層梁，以實驗解析相互驗證粘彈性層阻尼效應(yīng)：這種復(fù)數(shù)模型亦被Van Nostrand和lnman[8]所采用。1969年Mead和Markus[5]分析具有粘彈性夾層簡支梁受載荷彎曲振動的模態(tài)。討論和分析了結(jié)構(gòu)邊界條件、結(jié)構(gòu)幾何尺寸對結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性的影響。雖然對約束阻結(jié)構(gòu)的運動方程和邊界條件研究己經(jīng)較為深入，但由于涉及到在復(fù)數(shù)域內(nèi)求解高階非線性方程組，對它們求解還存在很大的計算上的困難。約束阻尼材料由于振動時發(fā)生剪切變形而具有更大的結(jié)構(gòu)損耗，因而在振動與噪聲控制工程中得到了更廣泛的應(yīng)用。(3)多阻尼層敷設(shè)(如圖A(c)所示)：結(jié)構(gòu)中有多層阻尼。現(xiàn)已被廣泛用于航天航空、航海、交通運輸和土木建筑等領(lǐng)域，研究阻尼層結(jié)構(gòu)的震振動效果具有重要的現(xiàn)實意義。本文所研究的就是基于第（3）中方法。因此，阻尼是控制振動的重要手段。但由于主動和半主動減振技術(shù)的成本太高，因此其大量應(yīng)用十分緩慢。劇烈的振動將會導(dǎo)致零件和構(gòu)建裂紋的產(chǎn)生與擴展，最后使零件和構(gòu)件強度降低和疲勞破壞；振動還將導(dǎo)致軸承等摩擦副的磨損、齒輪等機構(gòu)的傳動失效、武器命中率降低、緊固件松脫及機械零件加工精度降低，并使交通運載工具舒適性大大降低；振動還消耗能量、降低效率；振動還將伴隨各種噪聲將人們的工作和生活壞境惡化。同時，利用精細積分法和傳遞矩陣原理求解特征方程計算了多種情況下PCLD板的固有頻率和損耗因子。廣西工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)約束層阻尼梁動力學(xué)特性研究畢業(yè)論文 目 錄目 錄 0第1章 緒 論 1 1 2 4第2章 數(shù)值方法和基本理論 5 精細積分算法 5 言 5 精細積分法的基本原理 5 8 9 傳遞矩陣法 10第3章 被動約束層阻尼梁的控制方程 11 PCLD梁的控制方程 11 粘彈阻尼層的剪切應(yīng)變 13 粘彈阻尼層的法向平衡方程 13 基梁和約束層的中面作用力 14 PCLD梁的整合一階常微分矩陣方程 15第4章 被動約束層阻尼梁的動力學(xué)特性分析 20 精細積分法求解 20 21 21結(jié) 論 24參考文獻 25致 謝 29附 錄 30摘 要 根據(jù)基梁或約束梁的基本方程（平衡方程、內(nèi)力位移關(guān)系），推導(dǎo)出其一階常微分矩陣形式的控制方程，并進行驗證。由梁的基本方程出發(fā)，考慮粘彈性層與基板、約束層間的法向和切向相互作用力的影響，導(dǎo)出部分帶狀覆蓋被動約束層阻尼(Passive Constrained Layer Damping，PCLD)梁在兩端簡支情況下的一階常微分矩陣方程．方程的狀態(tài)向量由4個獨立的位移變量和內(nèi)力變量組成，可方便地應(yīng)用于位移和應(yīng)力邊界條件。 關(guān)鍵詞：PCLD板；精細積分法；傳遞矩陣法；固有頻率；損耗因子 Abstract： Based on the thin plate theory， considering the effect of the normal and tangential interaction between the viscoelastic layer and host plate，constrained layer，the integrated f
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1