平面薄膜结构耦合动力学特性研究与无量纲分析

作     者：张月 从强 刘荣强 史创 郭宏伟 林秋红 ZHANG Yue;CONG Qiang;LIU Rong-qiang;SHI Chuang;GUO Hong-wei;LIN Qiu-hong

作者机构：哈尔滨工业大学机电工程系黑龙江哈尔滨150001 北京空间飞行器总体设计部北京100094 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2022年第35卷第2期

页      面：495-502页

核心收录：

学科分类：08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(51835002) 中国博士后科学基金资助项目(2021M690827) 黑龙江省博士后专项经费(LBH-Z20135)资助项目。 

主　　题：薄膜结构 耦合振动 模态综合 无量纲分析 相似准则 

摘      要：利用固定界面的模态综合法建立了平面薄膜结构耦合动力学模型,精确得到了薄膜结构发生耦合振动的临界条件,分析了其耦合动力学特性。结果表明,与薄膜结构耦合基频有关的参数主要有薄膜预应力、框架弹性模量、截面惯性矩、长宽比、边长、框架横截面积、框架密度、薄膜密度和薄膜厚度。当薄膜预应力小于临界值时,薄膜结构的振动由薄膜来主导,当薄膜预应力大于临界值时,薄膜与框架发生耦合振动,此时薄膜结构的振动特性由薄膜与框架共同影响,并且随着薄膜预应力的增大,薄膜与框架发生耦合振动的阶数也随之增多并会出现振型顺序后移的现象。对薄膜结构的动力学特性进行了无量纲分析,推导了薄膜结构的小尺寸模型和大尺寸实物之间的相似准则。