楔環(huán)連接結(jié)構(gòu)靜力接觸行為與動力學特性研究.pdf

1、中國工程物理研究院博士學位論文楔環(huán)連接結(jié)構(gòu)靜力接觸行為與動力學特性研究姓名：趙榮國申請學位級別：博士專業(yè)：工程力學指導教師：陳忠富20040410摘要的加速度響應。采用擬諧波平衡方法辨識計算沖擊響應信號中包含的前幾階頻率成分，結(jié)果表明：計算與實驗加速度響應峰值吻合較好(法向加速度響應峰值計算與實驗的最大相對誤差為1516％，切向加速度響應峰值計算與實驗的最大相對誤差為1469％)，計算曲線能反映實際響應信號的衰減趨勢，且有限元時程響應分

2、析考慮了接觸狀態(tài)的變化，因而更符合實際情況。此外，給出沖擊載荷作用下楔環(huán)連接結(jié)構(gòu)殼體軸向與周向單元以及楔環(huán)帶小端部位單元的等效應力響應時程曲線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體最大等效應力并未出現(xiàn)在沖擊載荷作用位置，而出現(xiàn)在與沖擊載荷作用位置位于同一經(jīng)線上的上件連接部位的倒角位置處。第五章綜合利用振動系統(tǒng)動力學模型的近似求解方法和非線性模態(tài)分析方法，驗證兩種方法在研究結(jié)構(gòu)振動響應的非線性特性上的一致性，丌展楔環(huán)連接結(jié)構(gòu)振動響應的非線性特性辨識研究。提出

3、將等效線性化方法與Duffing模型相結(jié)合來共同進行模型參數(shù)的辨識，前者辨識出來的等效阻尼比用于后者以模擬結(jié)構(gòu)的幅頻響應，定量分析不同激振力幅值下結(jié)構(gòu)剛度的變化，揭示結(jié)構(gòu)剛度改變導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)軟非線性特性的力學機制，利用Duffing模型正確模擬和解釋了結(jié)構(gòu)振動響應中的不穩(wěn)定和跳躍現(xiàn)象。第六章基于結(jié)構(gòu)振動傳遞特性，建立隨機激勵下楔環(huán)連接結(jié)構(gòu)隨機響應實驗結(jié)果的理論預測模型。通過低量級隨機激勵下的振動環(huán)境實驗，利用理論模型預測結(jié)構(gòu)在相對較高量

4、級隨機激勵下的響應，分析結(jié)構(gòu)隨機振動響應的非線性程度。研究結(jié)果表明：隨機激勵條件下，結(jié)構(gòu)振動響應表現(xiàn)出明顯的軟非線性特性，對于相對小量級隨機激勵情形，理論預測與實驗頻譜曲線吻合較好。第七章基于模態(tài)實驗結(jié)果以及分析模態(tài)對結(jié)構(gòu)參數(shù)的敏度分析修正楔環(huán)連接結(jié)構(gòu)有限元模型，研究自由與固支狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的模態(tài)，分析結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率之間的內(nèi)共振。應用LSDYNA3D程序進行結(jié)構(gòu)振動響應的數(shù)值模擬，比較6種定頻激勵條件下結(jié)構(gòu)振動響應有限元計算與實驗時間歷程曲線