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亚音速壁板气动弹性系统非线性复杂响应研究
| 论文题名： | 亚音速壁板气动弹性系统非线性复杂响应研究 |
| 关键词： | 亚音速气流;气动弹性系统;高速列车;壁板结构;非线性响应 |
| 摘要： | 随着高速列车运行速度的提高，列车车身蒙皮和车窗等壁板系统在气动力作用下的稳定性问题越来越受到人们的重视。对于高速列车中的壁板结构，按照高速列车的运行速度推算，马赫数大约在0.3左右，基本上处于低亚音速范围。本文以此为研究背景，建立了亚音速气流作用下的壁板运动方程，采用DQ法将壁板运动方程离散为常微分方程组，分析了不同非线性因素对壁板的响应影响。主要的研究内容如下: 1、基于势流理论得到的亚音速气动力表达式，将其进行简化处理后加入到二维悬臂壁板运动方程中。分别采用Galerkin法和DQ法对连续型运动方程进行离散化处理，并用特征值方法分析了系统的稳定性。结果表明，二维悬臂壁板会出现颤振失稳。 2、以考虑两种不同非线性运动约束（轴向位移约束和碰撞约束）下的二维亚音速壁板为研究对象。采用DQ法对运动方程进行离散，并采用四阶Runge-Kutta法进行数值求解。依据分叉图、平面相图对系统的非线性响应进行分析。结果表明，当气流速度超过临界值后，系统会出现复杂的响应。 3、以考虑大扰度非线性因素的二维亚音速粘弹性壁板为研究对象，采用Galerkin法和DQ法对连续型运动方程进行离散化处理，并采用四阶Runge-Kutta法进行数值求解。结果表明，当气流速度与粘弹性系数变化时，系统会出现复杂的响应。 |
| 作者： | 龚庆 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 杨翊仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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