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基于光滑有限元方法的复合结构力学性能分析与振动试验测试
| 论文题名： | 基于光滑有限元方法的复合结构力学性能分析与振动试验测试 |
| 关键词： | 船舶设计;光滑有限元方法;复合结构;力学性能;振动测试 |
| 摘要： | 本文主要内容为复合材料层合结构振动特性的数值方法研究和试验研究。复合材料层合结构在材料和结构方面都具有明显的优势,而且这种结构具有卓越的减振降噪性能,因此复合材料层合结构已经比较广泛的应用于船舶领域。在数值方法方面,得到认可和广泛应用的有限元数值计算方法存在着刚度过刚、精度有限、稳定性较差和计算效率不高等方面的问题,而光滑有限元方法较好的克服了这些问题;在试验测试方面,复合材料板的振动测试试验基本上都是先对试件进行激励,然后通过对振动信号的测量分析,确定被测件的固有频率和模态振型,从而研究结构的振动特性。本文的主要内容如下: 首先回顾了结构的有限元分析基础,介绍了平面问题的力学基础和有限元分析过程,接着介绍了复合材料力学基础和复合材料层合板有限元分析,接着在有限元方法的基础上介绍了光滑有限元方法的原理和主要内容,其中详细介绍了问题域中光滑应变场的构建,为后面应用光滑有限元方法分析复合材料层合板的振动问题奠定了基础。 然后通过数值算例应用光滑有限元方法对板梁结构的振动与稳定性问题进行了分析并与有限元方法进行对比,验证光滑有限元方法的收敛性和精确性;然后对复合材料层合板的振动特性进行分析,讨论层合板层数、铺设角、长宽比和长厚比等参数对层合板固有频率的影响。 最后通过试验,测试钢板板格和不同厚度玻璃钢板格的振动特性。并以此为依据,评判玻璃钢板格的振动性能和钢板板格的差异,为在实艇应用玻璃钢板格提供试验测试数据。 |
| 作者： | 李诤 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李威 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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