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任意边界条件三维弹性矩形厚板结构振动分析
  • ISSN号:1006-7043
  • 期刊名称:哈尔滨工程大学学报
  • 时间:2015
  • 页码:1448-1453
  • 分类:O327[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11202056);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(HEUCF120301).
  • 相关项目:任意边界条件弹性板-局部开口声腔耦合系统声振特性与能量传输
中文摘要:

目前板结构振动特性的计算分析大多数都是基于经典板理论或者其他高阶近似理论,为了深入理解其振动特性,对于一些厚度比较大的板,采用三维弹性理论来进行分析十分必要。在空间坐标系中沿3个坐标轴方向的位移场使用三维改进傅里叶级数法来建模,通过计算系统拉格朗日函数的极值即可计算出描述位移场的所有未知系数。将本文计算结果与文献结果和NASTRAN软件计算的有限元结果进行比较,最大偏差不超过1.4%,结果吻合良好。结果表明:本文方法能够准确预测三维弹性矩形厚板结构的振动特性,且无论矩形板的边界条件是否对称,都能使用该方法来简便地获得固有频率、振型以及强迫响应。

英文摘要:

Most current studies of vibration characteristics of plate structures are based on the classical plate theory or other high-order approximation theories. In order to get a deep understanding of thick plate vibration characteris- tics, it is of critical importance to analyze the vibrations using the three-dimensional elasticity theory. In this paper, a three-dimensional improved Fourier series method is first proposed to construct three vibrating displacement fields in a thick rectangular plate with various boundary conditions. All the unknown coefficients were then determined from the extrema of system Lagrangian constructed completely from 3-D elasticity theory. Finally, numerical exam- ples were given to validate the current method through comparison with results from other approachs, and finite ele- ment analysis (FEA) using NASTRAN. Good agreement was observed between the two sets of solutions, the largest deviation was less than 1.4%. The results show that the proposed method is able to accurately capture the vibration characteristics for 3-D rectangular plate structures. Natural frequencies, mode shapes, and forced response of thick plates can be easily obtained whether the boundary condition is symmetrical or not.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工程大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工程大学
  • 主编:杨士莪
  • 地址:哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼
  • 邮编:150001
  • 邮箱:xuebao@hrbeu.edu.cn
  • 电话:0451-82519357
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-7043
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1390/U
  • 邮发代号:14-111
  • 获奖情况:
  • 工信部科技期刊评比"优秀期刊奖",中国高校科技期刊评比"精品期刊奖","北方十佳期刊奖",首届黑龙江省政府出版奖--优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:11823