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转动薄壁圆柱壳行波振动响应分析 被引量:7
1
作者 孙述鹏 曹登庆 初世明 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期459-466,共8页
考虑由转动引起的科氏力、离心惯性力及环向初应力影响,利用Hamilton原理,建立了基于Sanders壳体理论的转动薄壁圆柱壳振动微分方程。选取满足相应边界条件的轴向梁函数近似地表达各类边界条件下圆柱壳的轴向振型分布。在此基础上,提出... 考虑由转动引起的科氏力、离心惯性力及环向初应力影响,利用Hamilton原理,建立了基于Sanders壳体理论的转动薄壁圆柱壳振动微分方程。选取满足相应边界条件的轴向梁函数近似地表达各类边界条件下圆柱壳的轴向振型分布。在此基础上,提出了一种适用于求解各种边界约束的转动薄壁圆柱壳行波振动响应的方法。基于此方法,分别针对静坐标系下横向简谐力和恒力作用下的两端固支转动薄壁圆柱壳的行波振动响应进行了求解,并对结果进行了相应分析。 展开更多
关键词 旋转机械 圆柱壳 行波振动 动力响应 边界条件
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Dynamics of a rotating ring-stiffened sandwich conical shell with an auxetic honeycomb core
2
作者 S.JAHANGIRI A.GHORBANPOUR ARANI Z.KHODDAMI MARAGHI 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2024年第6期963-982,共20页
The free vibration analysis of a rotating sandwich conical shell with a reentrant auxetic honeycomb core and homogenous isotropic face layers reinforced with a ring support is studied.The shell is modeled utilizing th... The free vibration analysis of a rotating sandwich conical shell with a reentrant auxetic honeycomb core and homogenous isotropic face layers reinforced with a ring support is studied.The shell is modeled utilizing the first-order shear deformation theory(FSDT)incorporating the relative,centripetal,and Coriolis accelerations alongside the initial hoop tension created by the rotation.The governing equations,compatibility conditions,and boundary conditions are attained using Hamilton’s principle.Utilizing trigonometric functions,an analytical solution is derived in the circumferential direction,and a numerical one is presented in the meridional direction via the differential quadrature method(DQM).The effects of various factors on the critical rotational speeds and forward and backward frequencies of the shell are studied.The present work is the first theoretical work regarding the dynamic analysis of a rotating sandwich conical shell with an auxetic honeycomb core strengthened with a ring support. 展开更多
关键词 free vibration conical shell rotating shell ring support auxetic honeycomb
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Rotating sandwich cylindrical shells with an FGM core and two FGPM layers: free vibration analysis 被引量:3
3
作者 R.KARROUBI M.IRANI-RAHAGHI 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2019年第4期563-578,共16页
The free vibration analysis of a rotating cylindrical shell with an analytical method is investigated. The shell is considered as a sandwich structure, where the middle layer is a functionally graded material(FGM) she... The free vibration analysis of a rotating cylindrical shell with an analytical method is investigated. The shell is considered as a sandwich structure, where the middle layer is a functionally graded material(FGM) shell, and it is surrounded by two piezoelectric layers. Considering piezoelectric materials to be functionally graded(FG),the material properties vary along the thickness direction as one innovation of this study.Applying the first-order shear deformation theory(FSDT), the equations of motion of this electromechanical system are derived as the partial differential equations(PDEs) using Hamilton's principle. Then, the Galerkin procedure is used to discretize the governing equations, and the present results are compared with the previously published results for both isotropic and FGM shells to verify the analytical method. Finally, the effects of FGM and functionally graded piezoelectric material(FGPM) properties as well as the thickness ratio and the axial and circumferential wave numbers on the natural frequencies are studied. Moreover, the Campbell diagram is plotted and discussed through the governing equations. The present results show that increasing the non-homogeneous index of the FGM decreases the natural frequencies on the contrary of the effect of non-homogeneous index of the FGPM. 展开更多
关键词 vibration SANDWICH structure rotating shell functionally GRADED material(FGM) functionally GRADED piezoelectric material(FGPM)
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基于变厚度壳单元的旋转叶片固有特性分析 被引量:4
4
作者 马辉 能海强 +2 位作者 宋溶泽 张志 闻邦椿 《航空发动机》 2013年第5期26-30,共5页
针对1个扭型、变截面旋转叶片,基于ANSYS有限元软件,采用变厚度壳单元来模拟真实叶片的方法建模,并与实体单元模型对静频和固有振型进行对比,验证了该建模方法的准确性;在此基础上分析了科氏力、旋转软化、离心刚化以及三者耦合对叶片... 针对1个扭型、变截面旋转叶片,基于ANSYS有限元软件,采用变厚度壳单元来模拟真实叶片的方法建模,并与实体单元模型对静频和固有振型进行对比,验证了该建模方法的准确性;在此基础上分析了科氏力、旋转软化、离心刚化以及三者耦合对叶片动频特性的影响规律;基于壳单元动频数据,对现在常用的动频系数经验公式的适用性进行了简单评价。研究结果表明:2种模型的动频规律一致,对系统影响由大到小依次为离心刚化、旋转软化和科氏力;叶片A0振型的动频系数吻合较好,A1振型的反之。 展开更多
关键词 旋转叶片 固有特性 壳单元 ANSYS 动频
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激光辐照转动充压圆柱壳体热力学效应 被引量:4
5
作者 丁升 王建国 +2 位作者 刘峰 束庆邦 王玉恒 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1787-1792,共6页
采用有限元计算方法对激光辐照下转动充压壳体的热力学问题进行了较为全面的数值计算,获得了激光辐照下转动内压圆柱壳壁上的温升、应力、应变、位移分布等物理图像,为进一步分析转动充压圆柱壳体在激光辐照下的破坏与失效奠定了基础。... 采用有限元计算方法对激光辐照下转动充压壳体的热力学问题进行了较为全面的数值计算,获得了激光辐照下转动内压圆柱壳壁上的温升、应力、应变、位移分布等物理图像,为进一步分析转动充压圆柱壳体在激光辐照下的破坏与失效奠定了基础。提出的解决数值计算中移动热流载荷问题的双时间步长法,可以有效提高计算效率,同时提高计算精度。研究结果表明:对于给定的壳体结构,其损伤阈值时间主要取决于靶面激光强度与壳体旋转频率;在辐照过程中,损伤最先出现在最初受激光辐照的区域。 展开更多
关键词 激光辐照 热力耦合 转动壳体 屈服比 双时间步长法
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激光辐照下转动柱壳平均温度与破坏时间的工程估算 被引量:3
6
作者 丁升 王建国 +1 位作者 束庆邦 王玉恒 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1969-1974,共6页
推导了激光辐照下转动壳体平均温度沿壳体母线方向分布的解析公式。由于对高斯功率密度分布光束无法得到工程上实用的结果,对公式进行了解析拟合,仅由一个具有实际物理意义的拟合系数———分布因子确定了解析拟合公式的形式,明确了温... 推导了激光辐照下转动壳体平均温度沿壳体母线方向分布的解析公式。由于对高斯功率密度分布光束无法得到工程上实用的结果,对公式进行了解析拟合,仅由一个具有实际物理意义的拟合系数———分布因子确定了解析拟合公式的形式,明确了温度估算公式中各项的物理意义。解析拟合公式计算结果与数值模拟结果较为一致。作为温升估算方法的一个应用实例,推导了转动充压柱壳在激光辐照下破坏时间的解析公式,与数值计算结果吻合得较好。 展开更多
关键词 激光辐照 转动壳体 平均温度 解析拟合 破坏时间 工程估算
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变厚度壳单元的旋转叶片振动响应分析 被引量:3
7
作者 马辉 能海强 +1 位作者 吕颂 宋溶泽 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第11期109-112,共4页
以一个扭型、变截面旋转叶片为研究对象,基于ANSYS有限元软件,采用变厚度的壳单元来建立了叶片的有限元模型,并与实体单元进行对比,通过二者的固有频率和固有振型,验证本建模方法的准确性。随后分析了离心力和气动力共同作用下,实体建... 以一个扭型、变截面旋转叶片为研究对象,基于ANSYS有限元软件,采用变厚度的壳单元来建立了叶片的有限元模型,并与实体单元进行对比,通过二者的固有频率和固有振型,验证本建模方法的准确性。随后分析了离心力和气动力共同作用下,实体建模和壳建模叶片的振动位移和等效应力随转速的变化规律。研究结果表明,采用变厚度壳单元可以很好的模拟叶片的固有频率和振动响应,但在计算等效动应力时和实体单元存在较大的误差。研究结果可为叶片结构设计提供理论依据。 展开更多
关键词 旋转叶片 振动响应 壳单元 固有频率 ANSYS
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根部连接刚度对旋转叶片振动特性的影响 被引量:2
8
作者 马辉 太兴宇 +1 位作者 张志 闻邦椿 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期265-270,共6页
以一个扭型、变截面旋转叶片为研究对象,基于ANSYS有限元软件,采用变厚度的壳单元建立了叶片的有限元模型,并与实体单元进行对比;通过二者的固有频率和振型来验证本建模方法的准确性.随后分析了在离心刚化、旋转软化效应和科氏力共同作... 以一个扭型、变截面旋转叶片为研究对象,基于ANSYS有限元软件,采用变厚度的壳单元建立了叶片的有限元模型,并与实体单元进行对比;通过二者的固有频率和振型来验证本建模方法的准确性.随后分析了在离心刚化、旋转软化效应和科氏力共同作用下,径向连接刚度对叶片动频特性的影响,以及在离心力和气动力共同作用下径向连接刚度对叶片幅频响应的影响.研究结果表明,较小的径向刚度会产生刚体振型,且响应主要集中在低频段;中等径向刚度会产生一些耦合振型,响应集中在高频段;大的径向刚度接近固支情况,响应幅值较前二者小. 展开更多
关键词 旋转叶片 固有频率 幅频响应 壳单元 ANSYS
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航空发动机叶片非线性振动分析 被引量:2
9
作者 揭晓博 张伟 《动力学与控制学报》 2019年第3期205-212,共8页
论文研究了航空发动机叶片的非线性振动问题,将叶片简化为旋转圆锥壳,考虑预安装角和预扭转角的影响,利用Hamilton原理建立了不同激励作用下的叶片的非线性偏微分运动方程.综合运用Galerkin方法和数值方法,对叶片进行了非线性动力学分析... 论文研究了航空发动机叶片的非线性振动问题,将叶片简化为旋转圆锥壳,考虑预安装角和预扭转角的影响,利用Hamilton原理建立了不同激励作用下的叶片的非线性偏微分运动方程.综合运用Galerkin方法和数值方法,对叶片进行了非线性动力学分析,模拟不同转速和激励作用下的叶片运动,得到波形图,讨论了转速和外载荷对旋转叶片非线性动力学特性的影响. 展开更多
关键词 旋转叶片 非线性动力学 圆锥壳 HAMILTON原理 GALERKIN方法
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对旋轴流风机壳体振动特性研究 被引量:2
10
作者 杨冰冰 梁宏达 刘晶 《煤炭工程》 北大核心 2018年第5期143-145,149,共4页
通过模态试验测得了对旋轴流风机壳体的前六阶固有频率,风机基频的四倍频与壳体第五阶固有频率相近,应通过优化风机结构避免共振产生。风机在额定工况下效率最高点处运行时,试验测得不同位置不同方向的振动情况。结果表明,风机入口和出... 通过模态试验测得了对旋轴流风机壳体的前六阶固有频率,风机基频的四倍频与壳体第五阶固有频率相近,应通过优化风机结构避免共振产生。风机在额定工况下效率最高点处运行时,试验测得不同位置不同方向的振动情况。结果表明,风机入口和出口处的振动较小,其振动频率主要是风机基频的倍频。两级叶轮及电机处振动较大,主要是流场气动力引起的高频宽带振动。风机顶部水平方向的振动是最剧烈的,可以考虑在顶部加装减振装置减小振动。 展开更多
关键词 对旋 轴流风机 壳体 模态 振动
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Natural frequencies of rotating functionally graded cylindrical shells
11
作者 项松 李广超 +1 位作者 张魏 杨明绥 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 2012年第3期345-356,共12页
Love's first approximation theory is used to analyze the natural frequencies of rotating functionally graded cylindrical shells. To verify the validity of the present method, the natural frequencies of the simply sup... Love's first approximation theory is used to analyze the natural frequencies of rotating functionally graded cylindrical shells. To verify the validity of the present method, the natural frequencies of the simply supported non-rotating isotropic cylindrical shell and the functionally graded cylindrical shell are compared with available published results. Good agreement is obtained. The effects of the power law index, the wave numbers along the x- and O-directions, and the thickness-to-radius ratio on the natural frequencies of the simply supported rotating functionally graded cylindrical shell are investigated by several numerical examples. It is found that the fundamental frequencies of the backward waves increase with the increasing rotating speed, the fundamental frequencies of the forward waves decrease with the increasing rotating speed, and the forward and backward waves frequencies increase with the increasing thickness-to-radius ratio. 展开更多
关键词 natural frequency rotating functionally graded material cylindrical shell
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基于旋壳圆筒效应的旋喷泵内部压力计算模型 被引量:1
12
作者 黄祺 刘在伦 +3 位作者 权辉 李琪飞 郭广强 王小兵 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期127-134,共8页
旋喷泵内部压力提升是叶轮与旋壳共同作用的结果,一直以来泵腔内部压力根据叶轮出口压力确定,忽略了旋壳的圆筒效应,导致泵腔压力计算不够准确。为解决这一问题,基于旋壳圆筒效应建立旋喷泵内部压力数学模型,引入液体旋转系数,应用试验... 旋喷泵内部压力提升是叶轮与旋壳共同作用的结果,一直以来泵腔内部压力根据叶轮出口压力确定,忽略了旋壳的圆筒效应,导致泵腔压力计算不够准确。为解决这一问题,基于旋壳圆筒效应建立旋喷泵内部压力数学模型,引入液体旋转系数,应用试验与数值计算相结合的方法对液体旋转系数进行了分析验证,并对液体旋转系数的影响因素进行了敏感性分析。结果表明:可以建立旋喷泵内部压力数学模型,通过理论计算内部压力分布,旋喷泵内部压力计算需考虑旋壳效应;试验泵液体旋转系数为0.75,在该系数下泵腔内部压力理论值与试验值吻合度较高;以一复式叶轮旋喷泵为实例,验证了该旋喷泵内部压力数学模型的可靠性。液体旋转系数影响因素敏感性分析表明:壁面粗糙度、转速、流量对液体旋转系数影响较小,试验范围内液体旋转系数介于0.736~0.764之间,波动较小,不超过3%,可以认为是定值。本研究结果可为旋喷泵内部压力理论计算及集流管安装高度选取提供参考。 展开更多
关键词 旋喷泵 内部压力 旋壳 圆筒效应 计算模型
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基于RPC机制与ARX技术的旋转壳振动仿真
13
作者 魏发远 李世其 钟毅芳 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期59-61,共3页
针对旋转壳振动仿真中模态迭加过程存在并行性的特点 ,采用基于RPC(RemoteProcedureCall)通信机制的分布式计算来提高仿真的实时性 .对于仿真的动画播放和后处理视算显示 ,则采用ARX(AutoCADRun timeeXtension)技术 ,这样不仅减轻了系... 针对旋转壳振动仿真中模态迭加过程存在并行性的特点 ,采用基于RPC(RemoteProcedureCall)通信机制的分布式计算来提高仿真的实时性 .对于仿真的动画播放和后处理视算显示 ,则采用ARX(AutoCADRun timeeXtension)技术 ,这样不仅减轻了系统开发的负担 ,而且可以与MFC实现无缝连接 .简述了旋转壳振动仿真的依据和原理 ,着重讨论了系统的总体结构和基于RPC机制与ARX技术的实现 . 展开更多
关键词 振动仿真 旋转壳 远程过程调用 ARX技术 RPC机制 AUTOCAD 系统结构
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Statistical energy analysis of rotating cylindrical shell’s cutting noise
14
作者 C.H.KU 《Chinese Journal of Acoustics》 1991年第1期29-36,共8页
It is difficult to study the contribution to total cutting noise of each sound radiator in cutting system by means of traditional theoretical or experimental methods. In this paper, problems associated with cylindrica... It is difficult to study the contribution to total cutting noise of each sound radiator in cutting system by means of traditional theoretical or experimental methods. In this paper, problems associated with cylindrical thin shell 's cutting noise are studied by applying Statistical Energy Analysis of Non-Conservatively Coupled Systems under Correlative Power Input. Theory and techniques for parameter evaluation, cutting system modelling and other important problems concerned are also discussed. Results show that cutting noise is mainly from the sound radiation of workpiece in cutting process, and Statistical Energy Analysis can be applied successfully to the research of large cylindrical shell 's cutting noise. 展开更多
关键词 TING LENGTH Statistical energy analysis of rotating cylindrical shell s cutting noise
原文传递
浅析主减差速器轴承预紧的控制方法
15
作者 李奔 曹兵 +1 位作者 张大磊 彭锡星 《装备制造技术》 2017年第4期134-136,165,共4页
简要介绍了主减速器轴承的安装结构,并由此引出轴承游隙的重要性,以此说明差速器轴承的装配控制方法,对乘用车和商用车后驱动桥主减速器轴承的装配工艺有一定的指导意义。
关键词 主减速差速器轴承 轴承失效原因 游隙 旋转力矩 减壳张开量
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跨高铁转体梁钢壳合龙段施工技术
16
作者 范玲玲 《价值工程》 2021年第2期117-119,共3页
为解决跨既有高铁转体梁中跨合龙段诸多施工技术难题,采用箱梁端部预埋钢壳施工技术,本文详尽的论述了转体梁与既有线的位置关系,中跨合龙段施工工艺流程,合龙段钢壳的吊装,钢壳的加工制作,合龙段的混凝土浇筑等关键技术,解决了桥梁跨... 为解决跨既有高铁转体梁中跨合龙段诸多施工技术难题,采用箱梁端部预埋钢壳施工技术,本文详尽的论述了转体梁与既有线的位置关系,中跨合龙段施工工艺流程,合龙段钢壳的吊装,钢壳的加工制作,合龙段的混凝土浇筑等关键技术,解决了桥梁跨越既有线及接触网施工的技术问题,在既有铁路线施工方面积累了丰富的施工经验。 展开更多
关键词 跨高铁 转体梁 钢壳 合龙段 施工技术
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液力偶合器叶轮三维整体有限元强度分析方法 被引量:11
17
作者 宋光辉 《传动技术》 2004年第2期15-17,共3页
用有限元法 ,对某调速液力偶合器叶轮建立了三维实体模型 ,利用该实体模型 ,在有限元分析系统中对叶轮强度进行了分析计算 ,验证了叶轮强度的可靠性 ,为液力偶合器的设计、计算和结构优化提供了可靠的数据和方法。
关键词 有限元方法 泵轮转动外壳 强度分析
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基于激光旋转扫描的约束态薄壁圆柱壳模态振型测试新方法 被引量:13
18
作者 李晖 孙伟 +1 位作者 许卓 韩清凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第16期155-159,共5页
针对传统采用实验模态分析理论辨识模态振型测试效率低的问题,提出基于单点激光旋转扫描的测试约束态圆柱壳模态振型新方法。在明确基本测试原理基础上组建激光旋转扫描测试圆柱壳模态振型实验系统,提出基于激光旋转扫描测试约束态模态... 针对传统采用实验模态分析理论辨识模态振型测试效率低的问题,提出基于单点激光旋转扫描的测试约束态圆柱壳模态振型新方法。在明确基本测试原理基础上组建激光旋转扫描测试圆柱壳模态振型实验系统,提出基于激光旋转扫描测试约束态模态振型试验流程,并对判定圆柱壳共振及由响应数据获得圆柱壳模态振型等关键技术进行详述。通过实例验证结果表明,该方法可快速准确获得薄壁圆柱壳的模态振型、极大提高空间测试分辨率、高效测试圆柱壳结构各点振动响应,具有一定工程应用价值。 展开更多
关键词 激光旋转扫描 约束态薄壁圆柱壳 模态振型 测试方法
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基于改进傅里叶级数方法的旋转功能梯度圆柱壳振动特性分析 被引量:13
19
作者 李文达 杜敬涛 +1 位作者 杨铁军 刘志刚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期388-393,共6页
通过在功能梯度圆柱壳结构两端引入轴向、环向、径向和径向旋转四组约束弹簧刚度,统一考虑了的弹性约束边界条件,将功能梯度材料特性表示成沿壳体厚度方向的连续性变化,根据Love薄壳理论,采用改进傅里叶级数方法和Rayleigh-Ritz法相结合... 通过在功能梯度圆柱壳结构两端引入轴向、环向、径向和径向旋转四组约束弹簧刚度,统一考虑了的弹性约束边界条件,将功能梯度材料特性表示成沿壳体厚度方向的连续性变化,根据Love薄壳理论,采用改进傅里叶级数方法和Rayleigh-Ritz法相结合,推导得到旋转功能梯度圆柱壳自由振动的频率计算方程。通过计算分析,模拟了任意边界条件,研究了弹性边界约束对旋转功能梯度圆柱壳结构自由振动频率的影响。结果表明:边界约束刚度对于功能梯度圆柱壳结构固有频率敏感影响区域不同,径向弹性约束对频率影响较明显,环向弹性约束其次,轴向弹性约束对频率影响较小,而径向旋转弹性约束对频率几乎无影响。 展开更多
关键词 旋转功能梯度圆柱壳 弹性边界约束 傅里叶级数 自由振动 频率参数
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边界条件对旋转薄壁圆柱壳结构自由振动行波特性的影响分析 被引量:11
20
作者 李文达 杜敬涛 +1 位作者 杨铁军 刘志刚 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期452-464,共13页
建立了弹性约束边界下旋转薄壁圆柱壳结构自由振动行波特性分析模型,通过在边界引入四种约束弹簧,任意边界条件可以通过设置刚度系数而统一得到。基于Sanders薄壳理论对旋转薄壁圆柱壳自由振动的振动能量表达式进行了推导,三个方向的振... 建立了弹性约束边界下旋转薄壁圆柱壳结构自由振动行波特性分析模型,通过在边界引入四种约束弹簧,任意边界条件可以通过设置刚度系数而统一得到。基于Sanders薄壳理论对旋转薄壁圆柱壳自由振动的振动能量表达式进行了推导,三个方向的振动位移场通过一种改进傅立叶级数进行展开,带入能量表达式并利用RayleighRitz法进行变换推导,得到旋转薄壁圆柱壳自由振动的系统特征方程。利用MATLAB编程计算,得到行波振动固有频率,通过与现有文献中其他方法比较,验证了本文方法的正确性,随后采用不同几何参数、不同边界条件、不同约束弹簧刚度的算例对振动特性的影响进行分析,揭示了转速、长径比、厚径比等几何条件以及边界约束弹簧刚度对旋转薄壁圆柱壳自由振动行波特性的影响规律。 展开更多
关键词 旋转薄壁圆柱壳 自由振动 行波特性 边界约束 固有频率
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