基于区域分解的环肋圆柱壳-圆锥壳组合结构振动分析

作     者：瞿叶高 谌勇 龙新华 华宏星 孟光 QU Ye-gao;CHEN Yong;LONG Xin-hua;HUA Hong-xing;MENG Guang

作者机构：上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 

出 版 物：《计算力学学报》 (Chinese Journal of Computational Mechanics)

年 卷 期：2013年第30卷第1期

页      面：166-172页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0802[工学-机械工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主　　题：区域分解 分区广义变分 最小二乘加权残值 圆柱壳-圆锥壳组合壳体 自由振动 强迫振动 

摘      要：提出了一种区域分解法来分析不同边界条件下环肋骨圆柱壳-圆锥壳组合结构的振动特性。首先把组合壳体分解为自由的圆柱壳、圆锥壳段;视环肋骨为离散元件,根据肋骨与圆柱壳段之间的变形协调条件,将肋骨的动能和应变能附加于圆柱壳段能量泛函中。然后基于分区广义变分和最小二乘加权残值法将所有分区界面的位移协调方程引入到组合壳体的能量泛函中。圆柱壳段、圆锥壳段位移变量的周向和轴向分量分别采用Fourier级数和Chebyshev多项式展开。以自由-自由、自由-固支和固支-固支边界条件的环肋骨组合壳体为例,采用区域分解法分析了其自由振动及在不同激励下的振动响应。通过与有限元软件ANSYS结果进行对比,发现两种方法计算结果非常吻合,验证了区域分解方法的计算精度和高效性。