热环境下复杂边界环形板振动特性建模及分析(英文)

作者:朱梓渊; 徐瑞康; 王刚*
来源:Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, 2023, 40(03): 273-284.
DOI:10.16356/j.1005-1120.2023.03.004

摘要

提出一种统一的方法来预测环形板在稳态热环境下的自由振动行为。基于谱几何法(Spectral geometry method, SGM),采用改进的傅里叶级数展开环形板的位移。基于一阶剪切变形理论(First-order shear deformation theory, FSDT)得到了环形板的势能和最大动能。采用三组线性弹簧和一组旋转弹簧模拟环形板的任意边界,使用周向耦合弹簧以保证回转角为360°的圆环板周向边界的连续性,结合瑞利-里兹法构建环形板的理论模型,求解环形板的振动特性,通过与有限元(Finite element method, FEM)计算结果的对比,验证了该方法的准确性。本文采用无网格法,与目前主流的方法(如有限元法)相比,其计算效率更高。本文还研究了环形板的模态数值解和边界条件、内外半径比之间的关系。本文为环形板在工程实践中的应用提供了参考。

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