含裂紋圓柱薄殼的動態(tài)特性研究.pdf

1、圓柱薄殼結(jié)構(gòu)在工程實踐中被廣泛地應(yīng)用在飛機(jī)、火箭、潛艇的主體結(jié)構(gòu)，也是機(jī)械、化工等其它工程方面的常用結(jié)構(gòu)元件，由于在實際使用的構(gòu)件中存在各種結(jié)構(gòu)缺陷，這些缺陷往往表現(xiàn)為宏觀或者微觀的裂紋。由于裂紋的存在不僅導(dǎo)致了在裂紋附近出現(xiàn)應(yīng)力集中，使結(jié)構(gòu)的剛度與強(qiáng)度降低，而且會使圓柱薄殼的動態(tài)特性發(fā)生變化，一方面會影響到圓柱薄殼類零件的使用壽命，另一方面也會影響到整個設(shè)備的安全，引發(fā)巨大的安全事故與財產(chǎn)損失。因此，有必要對含有裂紋的圓柱薄殼進(jìn)行動力

2、特性分析。本文采用試驗與有限元軟件ANSYS計算相結(jié)合的方法對含有不同長度的軸向及環(huán)向裂紋的圓柱薄殼進(jìn)行動態(tài)特性分析。 本文的主要工作為： 1、介紹有限單元法； 2、介紹含有裂紋圓柱薄殼的基本理論，通過微元分析建立殼體的幾何方程、物理方程以及平衡微分方程，建立含有軸向與環(huán)向裂紋的圓柱薄殼的基本方程； 3、通過激光全息法對含有軸向、環(huán)向及45°方向不同裂紋長度的圓柱薄殼的試驗?zāi)B(tài)及固有頻率分析； 4

3、、對含有不同長度的軸向與環(huán)向裂紋的圓柱薄殼進(jìn)行有限元計算其固有頻率及其振型，得出其振型與固有頻率與裂紋長度變化的關(guān)系，即裂紋長度對圓柱薄殼動態(tài)特性的影響； 5、含有不同長度的軸向與環(huán)向裂紋的圓柱薄殼的諧響應(yīng)分析，主要考慮在v方向上的簡諧激振力的作用下，含有軸向與環(huán)向裂紋的圓柱薄殼的位移．頻率響應(yīng)與應(yīng)力．頻率響應(yīng)。 通過對以上各種情況的計算，得出了裂紋長度對圓柱薄殼動態(tài)特性影響的規(guī)律，為含有裂紋的圓柱薄殼的動態(tài)特性的研究提