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对接圆柱壳结构的频响函数子结构混合建模方法研究

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振动工程学报 2023年第1期36卷 70-75页

作者：李旭龙张忠董俊辉牛牧青魏莎陈立群上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海市应用数学和力学研究所上海200072 北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076 哈尔滨工业大学(深圳)理学院广东深圳518055

以建立精确的对接圆柱壳结构动力学模型为目标,为解决对接圆柱壳结构实验模型存在的界面转角自由度信息缺失的问题,提出了频响函数子结构混合建模方法,采用界面刚性等效方法进行界面转角自由度信息的近似估计,并将其与有限元频响结果进... 详细信息

以建立精确的对接圆柱壳结构动力学模型为目标,为解决对接圆柱壳结构实验模型存在的界面转角自由度信息缺失的问题,提出了频响函数子结构混合建模方法,采用界面刚性等效方法进行界面转角自由度信息的近似估计,并将其与有限元频响结果进行对比分析,验证了该方法在圆柱壳结构中的计算精度。同时,根据子结构频响函数获取方式、界面自由度的不同,采用子结构频响函数综合方法进行多种工况下的混合建模。结合对接圆柱壳结构的振动特性,对比分析不同工况下的混合建模结果。结果表明:考虑界面转角自由度信息后,可有效提高对接圆柱壳结构的混合建模精度。

关键词：圆柱壳结构子结构综合混合建模频响函数转角自由度

组合边界对圆柱壳结构输入功率流的影响特性研究

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振动与冲击 2019年第11期38卷 194-202页

作者：陈炉云郭永晋上海交通大学海洋工程国家重点实验室海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

针对流场中具有组合声边界的圆柱壳结构的声振问题进行了研究。因自由液面和刚性壁面的受控空间内的圆柱壳结构声振问题同时存在,结合镜像法原理,应用双反射方法推导了具有受控声边界条件的圆柱壳结构运动控制方程。以直角空间域内的圆... 详细信息

针对流场中具有组合声边界的圆柱壳结构的声振问题进行了研究。因自由液面和刚性壁面的受控空间内的圆柱壳结构声振问题同时存在,结合镜像法原理,应用双反射方法推导了具有受控声边界条件的圆柱壳结构运动控制方程。以直角空间域内的圆柱壳结构的受迫振动为例,开展了圆柱壳结构的输入功率流特性计算;对比了圆柱壳结构声边界特性、频率及位置对圆柱壳结构输入功率流的影响。

关键词：圆柱壳结构输入功率流直角空间域双反射法镜像法

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含局部预应力的圆柱壳结构声辐射特性分析

上海交通大学学报 2014年第8期48卷 1084-1089页

作者：陈炉云李磊鑫张裕芳上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国舰船研究设计中心武汉430064

以圆柱壳结构-声辐射特性为研究对象,分析了局部预应力对结构动力学特性的影响.基于Flügge圆柱壳薄壳理论,建立了含局部预应力的圆柱壳结构应力-应变方程,应用变分原理推导了含局部预应力的圆柱壳结构动力响应方程.结合结构有限元和声... 详细信息

以圆柱壳结构-声辐射特性为研究对象,分析了局部预应力对结构动力学特性的影响.基于Flügge圆柱壳薄壳理论,建立了含局部预应力的圆柱壳结构应力-应变方程,应用变分原理推导了含局部预应力的圆柱壳结构动力响应方程.结合结构有限元和声边界元法,对圆柱壳结构的声辐射问题进行数值分析,对比了预应力对声辐射功率和声指向性的影响.结果表明,由于局部预应力的存在,使得结构的局部和总体刚度都发生变化,并引起结构声振特性的变化.

关键词：预应力局部圆柱壳结构结构-声辐射

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大型低矮圆柱壳结构风荷载特性的风洞试验

浙江大学学报（工学版） 2014年第5期48卷 820-826页

作者：赵阳林寅余世策浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江省空间结构重点实验室浙江杭州310058

以实际工程中的10方立式钢储罐为研究对象,采用刚性缩尺模型风洞试验方法,获得大型低矮圆柱结构内外表面的风压分布规律.结果表明:大型低矮圆柱壳结构外表面的风荷载与规范采用的数据有较大差异,内表面风压呈现出明显的波动.对平均风压... 详细信息

以实际工程中的10方立式钢储罐为研究对象,采用刚性缩尺模型风洞试验方法,获得大型低矮圆柱结构内外表面的风压分布规律.结果表明:大型低矮圆柱壳结构外表面的风荷载与规范采用的数据有较大差异,内表面风压呈现出明显的波动.对平均风压和脉动风压的相关性分析表明,准定常理论仅对外表面的背风区适用.对各测点风压时程数据进行三阶和四阶矩统计量分析,研究低矮圆柱壳表面风压的非高斯特性.结果显示:绝大多数测点的概率密度偏离高斯概型.为了便于设计应用,给出非高斯峰值因子的参考数值.与以往试验结果的比较表明:不同高径比的圆柱壳风荷载有所不同,负压区的体型系数绝对值随着高径比的增大而增大.

关键词：风荷载特性圆柱壳结构大型钢储罐风洞试验非高斯特性

不同边界条件正交各向异性圆柱壳结构固有振动分析

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哈尔滨工程大学学报 2014年第4期35卷 420-425页

作者：张爱国李文达杜敬涛代路杨铁军哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对现有研究在正交各向异性圆柱壳振动特性边界条件方面的局限性,采用改进的傅里叶级数方法对正交各向异性圆柱壳3个方向上的振动位移场函数进行构造,基于能量原理和瑞利-里兹步骤得到正交各向异性圆柱壳自由振动系统特征矩阵方程。结... 详细信息

针对现有研究在正交各向异性圆柱壳振动特性边界条件方面的局限性,采用改进的傅里叶级数方法对正交各向异性圆柱壳3个方向上的振动位移场函数进行构造,基于能量原理和瑞利-里兹步骤得到正交各向异性圆柱壳自由振动系统特征矩阵方程。结果表明,本方法所得正交各向异性圆柱壳结构模态参数与相关文献数据吻合良好,验证了本模型的正确性与可靠性。同现有方法相比,本模型能够在无须重新理论推导和计算程序的重新编写而实现各种边界条件设置,为研究边界条件对正交各向异性圆柱壳结构振动行为的影响提供一种可靠而高效的分析手段。

关键词：圆柱壳结构正交各向异性圆柱壳边界条件傅里叶级数固有振动特征值问题

圆柱壳结构的转角自由度频响函数估计方法研究

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力学与实践 2022年第1期44卷 30-35页

作者：李旭龙张忠董俊辉魏莎陈立群上海大学力学与工程科学学院上海200444 北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076 哈尔滨工业大学(深圳)理学院深圳518055 上海市应用数学和力学研究所上海200072

频响函数子结构综合方法是工程设计的重要途径。对于子结构综合方法中界面转角自由度不匹配问题,本文采用界面刚性等效方法解决该问题。对于工程中常见的圆柱壳结构,本文通过数值仿真和试验研究验证了该方法在此类结构中获取转角自由度... 详细信息

频响函数子结构综合方法是工程设计的重要途径。对于子结构综合方法中界面转角自由度不匹配问题,本文采用界面刚性等效方法解决该问题。对于工程中常见的圆柱壳结构,本文通过数值仿真和试验研究验证了该方法在此类结构中获取转角自由度信息的可行性。将估计得到的与转角自由度相关的频响函数结果与有限元仿真结果进行对比,结果表明界面刚性等效方法具有较高的计算精度,可用于频响函数子结构综合方法。

关键词：转角自由度界面刚性等效方法圆柱壳结构有限元

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刚性壁存在下的水下圆柱壳结构的声振特性研究(英文)

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船舶力学 2013年第3期17卷 313-325页

作者：叶文兵李天匀朱翔陈忱华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074

通过引入镜像原理来处理海底或码头壁面处的边界条件,基于 Flügge 壳体振动方程和赫姆霍兹方程,建立了在海底或码头壁面存在下的半无限域中圆柱壳结构与声场的耦合振动方程,最后利用稳相法得到了远场辐射声压的近似表达式。对海底或码... 详细信息

通过引入镜像原理来处理海底或码头壁面处的边界条件,基于 Flügge 壳体振动方程和赫姆霍兹方程,建立了在海底或码头壁面存在下的半无限域中圆柱壳结构与声场的耦合振动方程,最后利用稳相法得到了远场辐射声压的近似表达式。对海底或码头壁面存在下水下圆柱壳结构的远场辐射声压进行了计算并与无限域中的结果进行了对比分析,研究发现,海底或码头壁面的存在对水下圆柱壳结构的辐射声场有重要的影响。

关键词：远场声辐射海底或码头壁面圆柱壳结构镜像原理

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圆柱壳结构干扰自适应减振控制研究

舰船科学技术 2023年第22期45卷 25-33页

作者：杨松李科宇张刚陈跃华冯锐宁波大学海运学院浙江宁波315211 宁波舜宇光电信息有限公司浙江宁波315211

针对具有网格划分压电传感器-作动器的圆柱壳减振控制问题,提出了一种具有在线自组织能力的分布式H∞一致性减振方法。采用FFT方法,对振动数据进行振动能量时频分析,进行模态截断、确定控制阶次。随后,基于分布式H∞一致性控制理论与粒... 详细信息

针对具有网格划分压电传感器-作动器的圆柱壳减振控制问题,提出了一种具有在线自组织能力的分布式H∞一致性减振方法。采用FFT方法,对振动数据进行振动能量时频分析,进行模态截断、确定控制阶次。随后,基于分布式H∞一致性控制理论与粒子群优化,进行迭代计算,优化选取部分压电致动器进行减振控制。使得压电致动器对外界激励变化具有在线自组织自适应能力,且H∞一致性性能指标最小化外激励对系统振动的影响。仿真结果表明,圆柱壳受到脉冲激励、持续激励以及多模态激励时,振动能量分别降低91.5%、90.9%、91.2%。控制器对外激励具有较好适应能力。

关键词：振动控制圆柱壳结构分布式控制一致性算法

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圆柱壳结构在非均匀载荷作用下的强度分析

圆柱壳结构在非均匀载荷作用下的强度分析

作者：姚文哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

圆柱壳结构在船舶与海洋工程结构物中越来越得到广泛的利用，但由于外载荷的多样化，使其圆柱壳结构的应力强度与稳定性分析仍然是一个具有重要实际意义的研究课题。本论文主要针对圆柱壳在各种非均匀载荷作用下，以及不同直径圆柱壳过... 详细信息

圆柱壳结构在船舶与海洋工程结构物中越来越得到广泛的利用，但由于外载荷的多样化，使其圆柱壳结构的应力强度与稳定性分析仍然是一个具有重要实际意义的研究课题。本论文主要针对圆柱壳在各种非均匀载荷作用下，以及不同直径圆柱壳过渡段结构型式，进行了应力强度和稳定性分析与研究，并结合通用有限元软件ANSYS对圆柱壳结构进行建模计算和对比分析。主要的工作如下：1)从理论上理解与分析圆柱壳在各种非均匀载荷作用下稳定性理论。2)对不同纵横均匀外压作用下环肋圆柱壳稳定性进行了理论分析，得出不同纵横均匀外压作用下环肋圆柱壳的稳定特性的规律，并绘制了随几何参数变化的稳定性曲线。3)根据不同纵横均匀外压作用下环肋圆柱壳稳定性规律，建立了与传统设计过程不同的优化设计方法，并在理论上分析了优化设计方法的正确性。4)建立弯矩作用下圆柱壳结构的有限元模型，并利用计算分析软件ANSYS，通过多点约束建立刚性区域的方法，进行了稳定性特征值分析。同时讨论了在弯矩作用下圆柱壳结构稳定性现有计算方法的适用性，可供实际工程中对受弯矩作用下圆柱壳结构设计提供了理论依据。5)分析不同直径圆柱壳过渡段结构的型式，提出了双圆弧式过渡段的结构型式，并对其结构进行了应力强度分析。

关键词：非均匀载荷圆柱壳结构稳定性优化设计双圆弧式过渡段