金字塔型點陣夾芯梁的振動特性分析及裂紋識別研究.pdf

1、點陣夾芯結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于航空航天、交通、海洋采油等領(lǐng)域，由于這些領(lǐng)域的工作環(huán)境十分復(fù)雜，對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的力學(xué)特性要求非常嚴格，所以，對點陣夾芯結(jié)構(gòu)進行力學(xué)研究具有重要的意義。本文針對無損傷以及含蒙皮裂紋的金字塔型點陣夾芯梁，從理論和數(shù)值模擬兩方面研究其振動特性，分析了芯層結(jié)構(gòu)參數(shù)及裂紋參數(shù)對簡支點陣夾芯梁固有頻率的影響；分析了點陣夾芯梁在穩(wěn)態(tài)振動中，不同芯層結(jié)構(gòu)參數(shù)影響下的非線性動力學(xué)行為，得到不同裂紋及芯層結(jié)構(gòu)參數(shù)下金字塔型點陣夾芯梁的非

2、線性動力學(xué)行為變化的規(guī)律?；狙芯績?nèi)容如下：
　　研究了金字塔芯層點陣夾芯梁的自由振動和非線性受迫振動特性?；谡劬€理論推導(dǎo)出兩端簡支金字塔型點陣夾芯梁的非線性動力學(xué)方程。計算點陣夾芯梁固有頻率并與由三階剪切變形理論和有限元仿真所得結(jié)果進行比較。分析了桿件半徑、桿件傾斜角度和芯層高度對點陣夾芯梁固有頻率的影響。研究了點陣夾芯梁在不同激勵幅值和不同芯層結(jié)構(gòu)參數(shù)下的非線性幅頻響應(yīng)特性。研究結(jié)果表明，隨著桿件半徑或桿件傾斜角度的增大，夾

3、芯梁的固有頻率呈先增大后減小的變化規(guī)律。并且，芯層結(jié)構(gòu)參數(shù)對點陣夾芯梁的非線性響應(yīng)存在復(fù)雜影響。
　　研究了含蒙皮呼吸裂紋金字塔型點陣夾芯梁的振動特性。基于能量法得到無缺陷夾芯梁的動力學(xué)方程，將夾芯梁當(dāng)作均質(zhì)梁處理，將附加柔度引入無缺陷夾芯梁的動力學(xué)方程，從而得到含蒙皮裂紋夾芯梁的動力學(xué)方程。計算點陣夾芯梁的一階固有頻率并與有限元仿真結(jié)果進行比較，驗證理論模型的正確性。分析裂紋深度和裂紋位置對含蒙皮裂紋夾芯梁固有頻率的影響。運用頻