一、流固耦合振动分析的有限元与子结构—子区域方法的理论及数值计算研究（论文文献综述）
崔耀东[1]（2021）在《风载荷对桁架式履带起重机主臂的影响研究》文中研究说明随着中国基建、化工、风电项目的高度化、大型化以及结构轻量化等要求,履带起重机也出现了多种复杂的结构形式。通过增大起重臂长来大幅提升整机高度,使得履带起重机臂架对风载荷愈发敏感,研究履带起重机主臂风载荷及计算方法,对其结构安全以及轻量化设计具有重要的工程以及实践意义。风压和流速是履带起重机臂架结构CFD数值模拟风载荷的直接表达形式,随着空气来流方向和履带起重机臂架结构气动外形等因素而变化,了解履带起重机臂架风压和流速的变化特征是精细化建立履带起重机臂架风载荷计算方法的理论基础。国内外应用大型通用CFD软件研究起重机风载主要集中在塔式,门式,桥式,浮式和港口起重机上,对履带起重机风载荷研究较少。由于履带起重机桁架臂轻量化设计和复杂的实际工况的现实需要,风载荷对桁架式履带起重机主臂的影响需要进一步研究。本文分析了目前国内外有关起重机风载荷研究的现状及不足,对风载荷理论计算,数值仿真,风洞试验和现场实测的方法做了细致的阐述。现场实测由于成本较高,危险性较大,实验条件不易满足等特点,一般的设计人员并不会采用,而风洞试验只在部分高校进行,制约了研发人员采用此方法。随着计算机技术和商业软件的发展,通过数值计算模拟流体流动的方法成为设计人员的新宠。应用ANSYSCFX研究履带起重机臂架的风载荷,对臂架轻量化设计和整机安全具有重要的工程实践意义。本文主要研究内容如下:（1）以QUY220型号履带起重机桁架臂主臂作为研究对象,在合理简化模型的基础上,建立桁架臂主臂结构的计算流体动力学CFD模型,选择78.16°变幅工况进行分析,得到了不同风向角下流场主臂结构的表面压力、速度等参数特征。依据设计规范计算桁架臂主臂结构的风载荷参数,将此计算结果与计算流体动力学数值模拟QUY220型号履带起重机桁架臂主臂得到的结果进行对比分析,发现文中提出的CFD数值模拟方法是准确有效的,数值非常接近。其中相对误差最大为0.019873,可用此方法来模拟桁架臂主臂不同风速下的风压,进行更准确的桁架臂主臂结构设计。（2）利用文中提出的计算流体动力学数值模拟方法研究不同风向角下的风载荷,得到了整机在不同风向角下的风载荷数值及变化规律。对流场的主臂特征进行分析,结果表明45°,135°,225°,315°风向角风载荷达到最大,在设计主臂时应该考虑这些角度下风载荷对主臂稳定性的影响。（3）利用Workbench将表面压力、速度等参数传递到Static Structural中,实现主臂结构的单向流固耦合数值分析,提取位移,应力等参数,研究15.5,28.3,55m/s的风载荷对主臂的影响。将计算结果与CFX模拟的结果进行比较,起重机在不大于28.3 m/s风速下作业,由风速引起的位移占比较小。非工作状态下,随着风速增高由风速引起的位移在总位移中占比提升较快。风速引起的倾覆力矩逐渐增大。在设计桁架臂主臂时应该考虑顺风向风载荷对整机倾覆的影响以及横风向对主臂稳定性的影响。
徐美超[2]（2021）在《小容积流量下汽轮机末级叶片动力特性研究》文中进行了进一步梳理随着我国新能源发电的迅猛发展,新能源消纳与并网成为难题。为了进一步消纳风能太阳能等可再生能源发电,减少弃风弃光率,火电机组将长期承担深度调峰任务。当汽轮机组工作在低负荷工况下,由于进汽质量流量的减少,汽轮机的最末级会出现蒸汽的体积小于通流结构的几何体积,蒸汽无法充满流道并在流道中形成涡系的工况,称为小容积流量工况。涡系使流场环境变得复杂,导致叶片承受较高的作用力,容易发生断裂事故。小容积流量下汽轮机末级叶片的安全运行是汽轮机深度调峰的关键问题之一,对其动力特性的研究具有重要意义。首先,考虑蒸汽在汽轮机末级为湿蒸汽两相流,采用欧拉-欧拉法对小容积流量下汽轮机末级的三维非平衡凝结流动进行了数值模拟,得到末级流场存在由回流涡、分离涡、动静间隙涡组成的涡系。流量减小过程中,在动叶压力面首先出现由负攻角形成的分离涡,分离涡首先形成的位置是40%相对叶高而不是叶顶。而后在动叶根部出现逆压区,形成回流涡。最后在静叶出口顶端形成动静间隙涡,流场中动静间隙涡处的温度最高。低于10%THA工况下,由于蒸汽在静叶和动叶中沿叶高方向的流动具有膨胀-压缩,压缩-压缩,压缩-膨胀的特点,导致无量纲参数反动度已无法反映级内蒸汽的膨胀特性。通过对速度三角形的分析,得到5%THA工况下,动静间隙涡的速度大于叶顶的圆周线速度。根据对流场的计算得到小容积流量下的排汽温度,对排汽温度超温的工况进行排汽通道喷水减温数值模拟,并研究了喷水减温对末级流场的影响。采用欧拉-拉格朗日质子追踪法对排汽通道内喷水减温的传热传质特性进行了数值计算。低压通道的流场具有蒸汽与减温水温差小、蒸汽流动速度快的特点,导致减温水的蒸发量极小。不同工况下的喷水量与进口蒸汽质量流量呈负相关关系。喷水减温对末级流场有一定的影响,低压缸喷水减温使末级动叶的压力系数增加,使叶片最高温度降低3-9℃。喷水对动静间隙涡和分离涡的影响不明显,但增加了回流涡的高度和流速。同时,喷水使动叶压比增大,导致动叶消耗的轴功降低。其次,采用流固耦合方法结合循环对称分析和弹塑性分析对小容积流量下末级动叶的强度进行了研究。叶片最大变形量位于叶片前缘80%相对叶高处。入口蒸汽流量减少,最大变形量与最大等效应力均增加。20%-5%THA工况下,喷水减温使最大变形量减小0.47%-7.08%,使吸力面上的最大等效应力减小1.77%-2.94%,使压力面上的最大等效应力减小1.13%-2.65%。以不同工况下叶片的等效应力分布为预应力计算了末级动叶片的固有频率和振型,分析了叶片的前6阶振型和0-3节径的轮盘振型以及不同工况对叶片固有频率的影响。此外喷水减温使叶片的固有频率增加。最后,由于流场涡流的存在使汽轮机末级叶片工作在非定常汽流力和局部高温的条件下,采用双向流固耦合的方法计算汽轮机末级叶片的三维瞬态流场、弹塑性应变场和应力场,并估算不同容积流量工况下末级动叶片的疲劳寿命。在90%相对叶高处,存在动静间隙涡自激的非定常激励。根据叶片表面最大等效应力分布确定了叶片的三个危险点,分别位于压力面叶顶（DP1）、吸力面90%相对叶高处（DP2）和压力面叶根尾缘（DP3）。随着容积流量的减少,危险点的等效应力增加,应变范围增加,寿命减少。10%-5%THA工况下,DP2的应变-寿命最短。DP2的应变振动频率与蒸汽压力的振动频率相一致,证明在疲劳寿命计算中考虑非定常汽流力是必要的。喷水减温使叶片的应变-寿命有所增加。本文为末级叶片在小容积流量下的安全运行提供了理论指导。
王剑锋[3]（2021）在《考虑墩-水耦合作用的深水桥墩地震响应分析》文中研究指明社会经济的发展使得越来越多的深水桥梁工程在交通运输业中承担起越来越重要的角色。利用Morison方程法建立深水桥墩等效模型,对地震作用下产生墩-水耦合作用效应的结构进行动力响应分析,不仅物理概念清晰,更提高了地震响应分析的效率。其中,合理地选择水动力系数计算动水压力,是正确地分析地震作用下深水桥墩等效模型动力响应的关键。然而,对于水动力系数的取值研究,大多都集中在波浪的作用情况下,而地震所引起的静水条件下得取值情况还没得到详细说明,且在不同的水深环境以及结构类型工况下,深水桥墩的动力响应规律也有待进一步探究。本文利用ANSYS Workbench有限元软件,从小尺度截面桥墩数值模型中提取作用在结构上水动力的瞬时计算值,根据最小二乘法原理运用MATLAB对地震作用下水动力系数进行求解,在忽略阻力系数的情况下,对所求得的惯性力系数进行定量分析并与已有文献的求解结果进行对比,验证其合理性,并给出不同截面深水桥墩下惯性力系数的取值建议。最后利用对惯性力系数的分析结果,建立地震作用下深水桥墩等效模型,并对不同入水深度与长细比工况下的深水桥墩进行动力响应分析,给实际工程应用提供参考建议。研究发现:（1）桥墩的自振频率随着入水深度比以及长细比的增加而减小,且高阶频率所受入水深度比变化影响较低阶频率的大;（2）入水深度比越大,动水效应对深水桥墩的动力影响越显着;（3）在14～100长细比范围内,四种动力响应指标呈现不同的变化趋势,墩顶位移峰随着桥墩长细比的增大使而增大,墩顶加速度峰值响应在长细比为30左右存在极大值,而墩底剪力与弯矩峰值则随着长细比的增大呈现出反比递减的趋势;（4）通过与基于势流理论的有限元模型对比,对本文所建立的等效模型正确性进行了验证,并得出在入水深度比小于20%,或在长细比为18～25范围内,模型精度相对较好的结论。
聂凡茹[4]（2021）在《大型汽轮机转子Z形围带碰-摩阻尼及减振机理研究》文中研究表明大型核电汽轮机组具有大功率、高效和清洁环保等优势,已成为能源动力装备发展的热门趋向,但其转子系统的柔性长扭叶片及其与弹性转轴间的弯扭耦合振动难以抑制,目前工程常采用的整圈Z形围带的耗能阻尼特性及减振机理尚不明确,缺少Z形围带碰-摩阻尼建模及计算方法,导致在机组的设计阶段无法准确预判Z形围带对大型汽轮机组振动特性和稳定性的影响,已成为限制大型机组大规模推广应用的主要瓶颈。本文以大型汽轮机Z形围带碰-阻尼及减振机理为研究目标,建立综合考虑围带间法向碰撞和切向摩擦耗能作用的Z形围带碰-摩阻尼模型及计算方法,采用理论解析和数值仿真等方法对Z形围带减振机理及其对转子系统振动特性和稳定性的影响规律进行深入研究。综合Z形围带接触面间法向碰撞耗能和切向摩擦耗能作用,建立碰撞恢复系数b、初始碰撞速度v0m、摩擦系数μ和法向接触刚度Kn等多变量耦合影响的Z形围带碰-摩阻尼模型,结合修正系数法提出不同运行工况下围带碰-摩阻尼计算方法,并利用已公开发表的试验数据进行验证。考虑大型机组“双柔性”非线性和不同运行工况激励下的围带碰-摩阻尼等因素建立大型汽轮机转子系统动力学方程。采用提出的围带碰-摩阻尼计算方法定量计算不同运行工况下Z形围带碰-摩阻尼并辨识其敏感变量,探讨不同运行工况下碰撞恢复系数、初始碰撞速度、摩擦系数和法向接触刚度等围带参数对Z形围带碰-摩阻尼及转子系统振动响应特性的影响规律,阐明Z形围带减振机理:Z形围带对系统低阶模态频率及振型影响较明显,而对高阶模态频率及振型影响有限;考虑Z形围带碰-摩阻尼与考虑纯摩擦阻尼相比,相同激励下系统振动响应频率成分基本相同,各频率成分的响应幅值受到不同程度的抑制,对高转速工况下系统振动响应减幅作用更为明显;低转速工况下,Z形围带接触面间法向碰撞消耗更多能量起主要阻尼作用,提高碰撞恢复系数可有效提升低转速工况下Z形围带的减振效果;中高转速工况下,围带接触面间切向摩擦消耗更多能量起主要阻尼作用,提高切向摩擦系数可有效提升中高转速工况下Z形围带的减振效果。建立基于围带碰-摩阻尼的大型汽轮机转子系统稳定性预测方法,分析不同运行工况和围带参数下Z形围带碰-摩阻尼对系统稳定性的影响规律。结果表明,有Z形围带转子系统的失稳区间一般出现在转速较高、摩擦系数较小、法向接触刚度较大、碰撞恢复系数较小及初始碰撞速度较小的范围内,其中碰撞恢复系数的影响更为明显。进一步对比分析不同围带阻尼模型对转子系统失稳极限阈值的影响,结果表明,与目前设计中普遍使用的围带纯摩擦阻尼模型相比,本文中提出的围带碰-摩阻尼模型预测的转子系统失稳区间更大,这意味着目前常用的围带纯摩擦阻尼模型是偏危险的,有可能因围带设计偏差导致其阻尼抑振作用不足威胁系统安全运行。以全运行周期内围带碰-摩阻尼及转子系统稳定性最优为动态优化目标,以机组各部件均通过安全校核且使用寿命不降低为约束条件,以不同运行工况下Z形围带参数敏感变量（摩擦系数和碰撞恢复系数）为优化设计变量,建立基于Z形围带碰-摩阻尼的转子系统稳定性动态优化方法。动态优化后结果表明,优化后的围带在不同运行工况下围带碰-摩阻尼均有所上升,增幅随着转速的增大而增大,尤其是额定运行工况下,Z形围带碰-摩阻尼提高35%,能更有效抑制系统振动。
詹玖榆,周兴华,黄锐[5]（2021）在《基于流形切空间插值的折叠翼参数化气动弹性建模》文中认为变体飞行器的气动弹性力学建模是当前先进飞行器设计的研究热点和难点.然而传统的气动弹性动力学建模方法对于具有结构参变特性的变体飞行器气动弹性力学研究存在建模效率低、计算复杂等问题.本研究提出了一种基于流形切空间插值的可折叠式变体机翼参数化气动弹性建模方法.首先,该方法建立若干个典型折叠角下的折叠翼结构有限元模型,通过流形切空间插值方法建立折叠翼参数化结构动力学模型.其次,采用偶极子网格法得到参数化非定常气动力模型,进而建立气动和结构相互耦合的折叠翼参数化气动弹性模型.为了验证该参数化建模方法在折叠翼气动弹性分析中的准确性,本文以一小展弦比折叠翼为研究对象,从折叠翼自由振动时的参变模态特性、颤振边界预测两方面进行了算例验证,并与直接计算方法进行了对比,进一步验证了参数化气动弹性模型的有效性.研究结果表明,该参数化气动弹性模型对上述两类问题的计算精度与直接计算方法一致,并且有着计算效率更高的优势.
李旭东[6]（2020）在《内爆准静态压力载荷对舱壁结构的毁伤效应研究》文中提出由于半穿甲反舰导弹爆炸当量大且能够穿舱内爆,对水面舰船的打击是致命的,会造成舰船内部大范围的破坏。半穿甲反舰导弹的主要毁伤元包括:冲击波、破片、准静态压力。半穿甲反舰导弹对舰船造成严重的毁伤效果主要是爆炸冲击波和准静态压力耦合作用的结果,冲击波的特点是峰值高、持续时间短,主要造成爆炸当舱舱壁的破坏;由于爆炸产物的后燃烧效应放热,导致舱内气体压力升高,形成高温高压的准静态压力,虽然其峰值低,但是持续时间长,累积冲量大,会造成邻舱舱壁的破坏,扩大了毁伤范围。可见准静态压力是造成舰船大范围破坏的重要载荷。为了研究内爆准静态压力对舱壁的毁伤效应,本文采用理论分析、模型试验和仿真计算的方法,从内爆准静态压力载荷特性及其对舱壁结构的毁伤效应两方面开展研究。研究内爆准静态压力载荷对舱壁结构的毁伤效应有助于精确评估半穿甲反舰导弹对舰船的毁伤效能。（1）基于对舱室内爆载荷特性的研究目的,针对内爆角隅冲击波汇聚效应,采用仿真计算和理论分析的方法,研究了不同长宽比舱室结构角隅冲击波汇聚机理,拟合了冲击波角隅汇聚导致的高压区域范围与长宽比的函数关系,可实现角隅汇聚高压区域范围计算。针对内爆准静态压力,采用NMQ法,考虑了炸药爆轰产物的影响,结合理想气体状态方程和BKW状态方程,得到了准静态峰值理论计算公式,并通过6次单舱室内爆准静态压力测量试验,验证了理论公式的准确性。提出的理论公式可在工程应用中计算准静态压力峰值。（2）为了研究邻舱准静态压力载荷特性,采用两个舱室之间夹持带孔隔板的方式,构建了邻舱环境,带孔隔板的开孔面积分别占隔板面积的3%、5%、10%、15%、20%。通过开展带邻舱的内爆试验,测量了邻舱的准静态压力,并针对试验工况进行了有限元仿真计算,与试验结果吻合较好。在以上研究基础上,掌握了爆炸当舱舱壁出现破口后,邻舱压力载荷特性。并推导了邻舱准静态压力上升时间理论计算方法,可实现内爆下邻舱准静态压力上升时间的预测。（3）为了评估舱壁结构抗内爆准静态压力性能,根据以上对内爆准静态压力特性研究结果,提出了准静态压力简化模型,基于该简化模型设计了以高压气体驱动的评估舱壁结构抗内爆准静态压力性能的试验装置。详细研究了试验装置使用过程中涉及到的两个关键技术:破膜技术和泄压时间预测。开展了爆炸破膜试验研究,并理论分析了泄压时间。设计的准静态压力发生装置可用于评估舱壁结构抗内爆准静态压力性能。（4）基于对舱壁结构在内爆准静态压力载荷作用下动态响应过程的研究目的,首先采用设计的准静态压力发生装置,依托AUTODYN 3D有限元仿真软件,建立了仿真模型,对准静态压力加载下舱壁结构的变形过程开展了研究。其次开展了真实舱内爆炸模型试验,通过改变爆距研究了内爆条件下爆距对舱壁变形挠度的影响规律,研究表明爆距增大,挠度反而增大,通过仿真计算给出了解释。基于试验得到了舱壁变形模态,采用模态近似法,建立了准静态压力加载下舱壁变形挠度的理论计算方法,并开展了可靠性验性。最后采用仿真计算的方式,以舱壁变形挠度作为毁伤程度指标,研究了准静态压力上升时间和准静态压力峰值对舱壁变形挠度的影响规律。（5）为了研究舱壁结构在准静态压力载荷加载下的破坏模式,开展不同爆炸当量带邻舱的内爆试验,得到邻舱舱壁的破坏模式。通过仿真计算分析了不同破坏模式下舱壁的破坏过程。最后基于量纲分析法,考虑了准静态压力上升时间和压力峰值的影响,得到了描述舱壁失效模式的无量纲损伤数,基于大量的仿真结果绘制了舱壁失效模式随损伤数的变化关系图谱,在给定准静态压力上升时间和压力峰值时,可实现舱壁结构失效模式的快速预测。
云超[7]（2020）在《通过扰流装置控制矩形水箱频率的试验研究》文中研究表明调谐液体阻尼器是结构上一种有效的被动减振控制装置,它具有多用途、造价低、易于安装、维护方便、易于调节、可多方向控制和控制效果好等优点,常被安置于结构上进行结构的减振控制。对于调谐液体阻尼器减振控制的研究主要分为了数值模拟和试验研究,本文源于包头市科技计划项目（2013J2001-2）和内蒙古自治区自然科学基金项目（2018LH01006）,课题组前期的研究都是进行二维和三维的数值模拟以及理论方法的分析,本文的研究将从试验研究方向入手,主要进行调谐液体阻尼器的试验研究分析。主要研究的工作有以下4个方面:（1）借鉴Housner物理模型及理论自行设计和制作了试验研究所需要的自由振动台和水箱模型。（2）提出了通过自由振动试验间接测量水箱频率的方法:将被测水箱放置在自行设计的自由振动台上,通过两次不同刚度的自由振动试验,获得两个不同试验体系的自振频率,从而换算出水箱的自振频率。并将试验测量的各参数数据通过与理论值进行对比验证。结果表明文中提出的双向振动公式和自由振动台试验测量水箱频率的方法是正确的,可行的。（3）本文为了加强调谐液体阻尼器对结构的减振控制效果,扩展减振频带,在普通的TLD水箱中加入扰流装置将其改造成了TLDEB水箱,根据扰流装置的高度和宽度,水箱中液体的深度和采样频率分成不同工况,各种工况相互组合进行研究分析。结果分析表明扰流装置能干扰水箱中水的流动,可增大水箱的晃动阻尼,扩宽减振频带,更加有力于结构的减振控制;水箱中水深为0.3m时水箱中振荡水的频率在1.2452Hz1.8696Hz范围内变化,相对于普通TLD水箱中振荡水的频率0.8056Hz,可调整的幅度为54.6%132.1%,且水箱中第一阶振荡水的频率随着扰流装置宽度和高度的增加而增大。（4）提出了一个近似计算水箱中第一阶振荡水频率的公式,通过该公式可以快速地计算出某型TLDEB水箱中第一阶振荡水的频率,不用在投入大量的金钱和时间重复地进行试验,为实际工程在结构上设置安装类似地TLDEB水箱提供了有价值的参考。
张帆[8]（2020）在《燃气轮机周向拉杆转子连接刚度对轴系转子动力学特性影响的研究》文中提出拉杆转子因其低重量、高强度、易于拆装等优势,广泛应用于航空发动机及重型燃气轮机中。不同于连续转子,拉杆转子在结构上不是一个连续的整体。尤其在预紧力松弛的情况下,采用针对连续转子的建模方法分析拉杆转子得到的结果与实验结果有较大差异。因此,需要建立拉杆转子接触界面的力学模型,并在分析其转子动力学特性中考虑接触界面连接刚度,以得到适合拉杆转子的建模方法。为研究燃气轮机周向分布式拉杆转子轮盘间存在的连接刚度对轴系转子振动特性产生的影响,本文首先建立了连接刚度计算方法,在对比分析了预紧力单元法、渗透法等三种预紧力加载方法后,选用预紧力单元法精确施加拉杆预紧力,进而建立有限元模型,提出一种基于子模型的连接刚度计算方法,最后借助该方法研究了压气机试验件拉杆转子连接刚度随弯矩、拉杆结构特征等参数的变化规律。有限元计算结果表明:拉杆转子盘-盘连接刚度在接触面未发生分离时处于最大值,在弯矩施加不断增大过程中,刚度迅速减小,到达某个临界弯矩后,开始趋于收敛。除有限元方法外,本文还借助Hertz接触模型和GW模型联合推导了一种基于粗糙表面的弯曲刚度理论计算方法,该方法为认识接触面性质提供了另外一种思路。在得到弯曲刚度计算方法后,继而提出一种基于六自由度的弹簧单元等效方法;将轮盘接触刚度与拉杆弯曲刚度同时等效进连接界面,便于使用一维梁单元求解其临界转速与振动响应变化,经验证其与全三维有限元法吻合度在3%以内。结合有限元法与连接刚度等效方法,研究了一种可以计算轴向温度分布对动力学影响的模型,该模型将温度的影响分为两个部分,其一考虑温度引起的结构热膨胀,热膨胀主要导致拉杆预紧力的松弛,从而造成连接刚度的减小。其二是温度引起的材料属性变化,主要体现为弹性模量的变化,该变化造成了转子刚度的降低。结合这两个部分求解了轴向温度场对某拉杆转子动态特性的影响。进而改写了转子非线性动力学方程,采用谐波平衡法对其进行求解并得到转子的谐响应,使用经典Newmark方法验证其准确性。使用该等效方法计算了三菱M701f转子的连接刚度对其临界转速、响应特性、非线性特性等的影响。计算结果表明:当连接面剪切刚度与弯曲刚度减小3个数量级时,转子临界转速随之降低,而振动响应随之增大,且其影响程度可由各阶振型大致推测;使用临界转速趋于收敛时的连接刚度计算得到得转子临界转速值与试验值的对比误差小于2%,较连续模型更为精准;在连接刚度各向异性时,每一阶临界转速均出现两个响应峰值,轴心轨迹变成椭圆;考虑刚度随位移变化（非线性刚度、连接刚度软特性）后,转子的响应峰值发生“歪扭”特性,且该峰值特征随不平衡量、无量纲阻尼等因素变化而呈现“波浪形”变化。为验证本文提出的考虑连接刚度的拉杆转子动态特性计算方法,设计了一系列相关试验,包括拉杆转子动态试验、模态测试试验与弯曲刚度测试试验。设计了拉杆转子试验件,并对试验台与试验步骤进行了详细介绍。然后提出一种描述接触面连接紧密程度的状态参数,用以在试验过程中快速直观分析转子动态特性的变化规律。本文系统的提出了一整套盘-盘连接刚度对拉杆转子振动特性影响的研究方法,从连接刚度的计算,到连接刚度的施加,再到考虑连接刚度的振动特性的计算。这一套方法可以计算拉杆转子的组合式结构对转子整体的影响,可以计算温度场下非连续模型的性能变化,为今后我国的重型燃机转子设计提供了一条新思路。
宋霄[9]（2020）在《5MW风机联轴器力学性能研究与试验分析》文中认为风电产业日趋成熟,风能成为清洁能源的发展重点,风机相关技术的研究也越来越被重视。联轴器作为风机传递作用的纽带,它的工作状态和力学性能对风机整体而言有着至关重要的作用,它可以在风机传动时保持着齿轮箱和发电机之间的联接,并且保证平稳传递,因此联轴器的性能可以说是直接影响了风机的工作效率。本文用有限元分析与试验相结合的办法对某型号的风机联轴器重要部件做了力学性能研究。首先对风机特定风速的转动情况做了分析,得到10m/s的风速下传递的扭矩最大,此时也是联轴器受到的最大转矩,最大转矩的数值为有限元分析提供了数据参考。考虑到膜片作为弹性元件用来补偿安装和运行中的三种误差,它的作用是保证联轴器运行过程内不会因为误差导致机体破坏,所以对该联轴器原始设计的膜片进行曲面响应优化,改善了它的力学性能,优化后膜片所受的集中力和位移变形量均有了一定的改善,在尺寸要求的范围内达到最优的力学性能;中间体部分作为传递作用的主要承担者,对它的力学性能和疲劳寿命也做了分析,分析得到它在最大和最小扭矩的加载下均不会产生损伤,其疲劳寿命可以达到10万余次。接着对优化后的膜片做了振动特性分析,得到了在自由状态下的膜片频率和在极限扭矩加载下的膜片频率数值上相差较大,不会导致工作中膜片产生共振破坏,并且转速范围也符合膜片频率的要求。最后通过试验测试,验证了有限元分析的结论,同时也对联轴器的整机做了静态扭矩和打滑试验。首先进行了中间体的工艺优化,确定较好的工艺后制造中间体样机进行测试,验证了在最大最小扭矩下,中间体达到规定的扭矩数值并且保持30分钟后没有损伤,有限元分析的结论是中间体的集中力和位移都较小,扭矩加载下无变形,试验与有限元分析的结论一致,且疲劳寿命试验可以满足10万次加载。膜片的试验需要以整机为载体测试,试验发现使用优化后的膜片结构,整机传递平稳并且膜片组在试验过程中没有变形,也没有发生共振导致模态变形,同时整机的静态扭矩和打滑试验都复合设计要求,也能够说明优化后的膜片可以保证联轴器运行中的误差补偿。以上研究都对风机联轴器在工程应用与它的结构设计优化中提供了参考依据。
赵宏达[10]（2020）在《复杂卫星结构火工冲击环境预示方法及模拟技术研究》文中研究指明星箭分离火工冲击环境是指卫星和火箭分离时由于火工装置动作在卫星结构上引起的具有高频、瞬态和高量级的特点的冲击响应。这种冲击环境对卫星的主体结构影响较小,但往往会造成星载设备中对冲击敏感的精密设备或元器件故障或损伤,从而引起严重后果。因此许多精密设备和元器件在发射前都需要进行冲击试验以考核其抗冲击性能。然而,星箭分离火工冲击环境的准确预示及地面冲击试验条件的快速模拟仍是航天工程中的难题。在这样的背景下,开展星箭分离火工冲击环境的准确预示方法及模拟技术研究对卫星总体结构设计、冲击试验条件制定和火工冲击试验环境快速实现等都具有十分重要的意义。本文以某型复杂卫星结构的星箭分离火工冲击环境的准确预示和精确模拟为研究目标。首先建立了火工冲击源有限元模型,并通过近场冲击试验对模型进行了验证。在有限元模型基础上采用Hydrocode程序模拟了火工分离螺栓的解锁过程,指出了爆炸冲击和应变能释放冲击是火工冲击源的两个组成部分。通过分析测点的火工冲击响应,揭示了火工冲击源的两个组成部分,即爆炸冲击和应变能释放冲击在时域上存在先后关系,在冲击响应谱频域上两者的包络值等于火工冲击的冲击响应谱的重要耦合规律。其次,采用显式动力学程序LS-DYNA建立了星箭分离中场,即由火工分离螺栓、卫星接头和运载接头组成结构的数值模型的并进行求解,提取了星箭界面力函数同时指出直接采用星箭界面力函数无法有效代替近场对远场的火工冲击作用。在此基础上以简单卫星结构为研究对象,进一步采用数值方法计算并分析了冲击波的冲击传递特性,发现与卫星接头连接的三个连接杆界面力函数能够反映近场对远场冲击作用,并对界面力函数进行了简化,得到了合理的界面力函数。合理的界面力函数的提取方法研究将星箭分离火工冲击源近场和远场冲击响应准确预示有机结合起来,起到承上启下的重要作用。然后,从方法上突破了复杂卫星结构子系统存在显着动力学差异无法统一建立有限元模型或统计能量模型的难题,提出了联合有限元、统计能量分析和虚拟模态综合法的FE-SEA-VMSS复杂结构火工冲击响应预示方法,并推导了相应的理论公式。建立了某型复杂卫星结构的FE-SEA混合模型,并进行数值求解。将整星混合模型的数值结果和上述界面力函数联合,采用虚拟模态综合法对复杂卫星结构的推进舱底板和侧板进行冲击响应预示。通过开展整星分离冲击试验,对上述预示结果的准确性和方法的可靠性进行了验证。最后,提出了一种基于机械撞击式的多调节参数冲击环境模拟装置。通过试验和数值相结合的方法对装置的可调节参数,如轻气炮气室压强、连接杆位置、加载板厚度和橡胶垫等对谐振板上冲击环境的影响规律进行了研究。分析拟合出了调节参数对冲击响应谱三要素（低频斜率、拐点频率和高频幅值）的定量关系式或总结了相应的表格。通过一个典型算例对总结的影响规律进行了验证。研究方法和结论可为航天工程中火工冲击环境条件的快速实现提供参考。
二、流固耦合振动分析的有限元与子结构—子区域方法的理论及数值计算研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、流固耦合振动分析的有限元与子结构—子区域方法的理论及数值计算研究（论文提纲范文）
（1）风载荷对桁架式履带起重机主臂的影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 桁架式履带起重机发展现状 |
| 1.2.1 国内发展现状 |
| 1.2.2 国外发展现状 |
| 1.3 风载荷介绍 |
| 1.3.1 风载荷的发展历程 |
| 1.3.2 风载荷的分类 |
| 1.3.3 风载荷的研究方法 |
| 1.4 起重机风载荷研究现状 |
| 1.5 主要研究内容与方法 |
| 第二章 履带起重机主臂计算模型的建立 |
| 2.1 履带起重机主臂建模 |
| 2.1.1 主臂臂架介绍 |
| 2.1.2 主臂臂架流体风场模型和固体有限元模型的建立 |
| 2.2 履带起重机主臂网格划分 |
| 2.2.1 主臂固体载荷约束施加 |
| 2.2.2 流体边界条件设置 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 履带起重机主臂标准节的计算流体动力学分析 |
| 3.1 钢管计算流体动力学分析 |
| 3.1.1 理论计算 |
| 3.1.2 有限元仿真 |
| 3.1.3 理论计算和有限元结果对比 |
| 3.2 前后两管的计算流体动力学分析 |
| 3.2.1 理论计算 |
| 3.2.2 有限元仿真 |
| 3.2.3 理论计算和有限元结果对比 |
| 3.3 四管标准节的计算流体动力学分析 |
| 3.3.1 理论计算 |
| 3.3.2 有限元仿真 |
| 3.3.3 理论计算和有限元结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 履带起重机主臂风场模拟的风载特性分析 |
| 4.1 理论分析方法与数值模拟方法结果对比 |
| 4.1.1 理论分析 |
| 4.1.2 数值模拟 |
| 4.1.3 理论分析结果与数值模拟结果对比 |
| 4.2 不同风向角下的风载荷数值及变化规律 |
| 4.2.1 不同风向角下的压强数值 |
| 4.2.2 不同风向角下的速度数值 |
| 4.2.3 压强数值和速度数值变化规律 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 履带起重机主臂风场流固耦合分析 |
| 5.1 履带起重机主臂有限元分析 |
| 5.1.1 自重有限元分析 |
| 5.1.2 自重和吊载有限元分析 |
| 5.2 履带起重机主臂流固耦合分析 |
| 5.2.1 风载荷,吊载和自重引起的位移 |
| 5.2.2 风载荷引起的位移 |
| 5.2.3 风载荷和自重引起的位移 |
| 5.2.4 结果对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（2）小容积流量下汽轮机末级叶片动力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 小容积流量下末级流场特性研究现状 |
| 1.2.2 喷水减温传热传质特性的研究现状 |
| 1.2.3 汽轮机末级叶片力学性能研究现状 |
| 1.2.4 汽轮机末级叶片瞬态动力响应研究现状 |
| 1.3 研究现状总结 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 小容积流量下末级流场的数值研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 湿蒸汽凝结流动数值方法 |
| 2.2.1 基本控制方程及湍流模型 |
| 2.2.2 几何模型及网格划分 |
| 2.2.3 数值方法与边界条件 |
| 2.2.4 数学模型准确性验证 |
| 2.2.5 计算结果准确性验证 |
| 2.3 小容积流量下末级流场特性分析 |
| 2.3.1 小容积流量下末级的压力特征 |
| 2.3.2 小容积流量下末级的出汽角特征 |
| 2.3.3 小容积流量下末级的反动度特征 |
| 2.3.4 小容积流量下末级的温度特征 |
| 2.3.5 小容积流量下末级流场的涡系结构分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 排汽通道喷水减温对末级流场的影响研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 喷水减温的相变传热传质计算方法 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 喷水减温数值方法 |
| 3.2.3 数学模型验证 |
| 3.3 喷水减温的传热传质特性分析 |
| 3.3.1 排汽通道流场特性 |
| 3.3.2 喷水减温后排汽通道温度分布 |
| 3.3.3 相变传热传质特性分析 |
| 3.4 喷水减温对末级气动性能的影响 |
| 3.4.1 喷水减温对末级速度场的影响 |
| 3.4.2 喷水减温对压力场的影响 |
| 3.4.3 喷水减温对能量转换的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 小容积流量下汽轮机末级力学性能分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 静强度计算数值方法 |
| 4.2.1 结构域基本控制方程 |
| 4.2.2 循环对称分析一般方程 |
| 4.2.3 双线性随动强化模型 |
| 4.2.4 叶片结构模型及网格划分 |
| 4.2.5 流固耦合数值方法 |
| 4.3 末级叶片的强度性能分析 |
| 4.3.1 末级叶片的等效应力分析 |
| 4.3.2 末级叶片变形量分布 |
| 4.4 喷水减温对末级叶片强度性能的影响 |
| 4.4.1 喷水减温对末级叶片温度的影响 |
| 4.4.2 喷水减温对末级叶片变形量的影响 |
| 4.4.3 喷水减温对末级叶片等效应力的影响 |
| 4.5 汽轮机末级叶片的模态分析 |
| 4.5.1 循环对称模态分析数值计算方法 |
| 4.5.2 末级叶片的固有频率分析 |
| 4.5.3 末级叶片的振型分析 |
| 4.5.4 预应力条件下末级叶片的模态分析 |
| 4.6 喷水减温对叶片固有振动特性的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 非定常工况下末级叶片的动力响应研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 双向流固耦合数值模拟计算方法 |
| 5.2.1 流固耦合面动网格设置 |
| 5.2.2 双向流固耦合系统 |
| 5.2.3 材料疲劳特性 |
| 5.2.4 时间步长稳定性验证 |
| 5.3 小容积流量下末级流场非定常气动载荷研究 |
| 5.3.1 监控点的设置 |
| 5.3.2 涡流的非定常性 |
| 5.3.3 非定常性形成机理及特征 |
| 5.4 末级叶片的动力响应 |
| 5.4.1 局部危险点的确认 |
| 5.4.2 非定常气动载荷对叶片动力响应的影响 |
| 5.5 末级叶片疲劳寿命评估 |
| 5.6 喷水减温对应变-寿命的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
（3）考虑墩-水耦合作用的深水桥墩地震响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 国内深水桥梁建设现状 |
| 1.1.2 国外深水桥梁建设现状 |
| 1.2 深水桥梁地震响应特点 |
| 1.3 水与结构耦合作用的研究现状 |
| 1.3.1 影响水与结构耦合作用的因素 |
| 1.3.2 地震作用下水与结构耦合作用的研究 |
| 1.3.3 水动力系数的取值研究 |
| 1.4 本文的构思及主要研究内容 |
| 第二章 深水桥梁墩—水耦合作用理论及研究方法 |
| 2.1 水与结构耦合作用理论 |
| 2.2 地震作用下深水桥墩的动水压力计算方法 |
| 2.2.1 基于势流理论的有限元法 |
| 2.2.2 Morison方程法 |
| 2.2.3 辐射波浪法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 数值模拟方法的验证 |
| 3.1 桥墩模型概述 |
| 3.1.1 边界条件的选取 |
| 3.1.2 结构阻尼的调取 |
| 3.1.3 地震波的选择 |
| 3.2 桥墩自振特性分析 |
| 3.3 桥墩地震响应分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 地震作用下水动力系数的取值分析 |
| 4.1 水动力系数的确定 |
| 4.2 惯性力系数的取值分析与建议 |
| 4.2.1 圆形截面深水桥墩 |
| 4.2.2 正方形截面深水桥墩 |
| 4.2.3 矩形截面深水桥墩 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于Morison方程的深水桥墩地震响应分析 |
| 5.1 入水深度比对桥墩地震响应的影响分析 |
| 5.1.1 自振特性分析 |
| 5.1.2 地震响应分析 |
| 5.2 长细比对桥墩地震响应的影响分析 |
| 5.2.1 自振特性分析 |
| 5.2.2 地震响应分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（4）大型汽轮机转子Z形围带碰-摩阻尼及减振机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景与意义 |
| 1.2 大型汽轮机转子系统围带阻尼研究现状 |
| 1.2.1 围带摩擦阻尼 |
| 1.2.2 围带碰撞阻尼 |
| 1.2.3 围带碰撞-摩擦阻尼 |
| 1.3 流体激励下有围带转子系统振动响应特性及稳定性研究现状 |
| 1.3.1 汽流激励下有围带转子系统振动响应特性研究现状 |
| 1.3.2 有围带转子系统稳定性预测及优化研究现状 |
| 1.4 存在的主要问题及研究内容 |
| 1.4.1 存在的主要问题 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 有Z形围带大型汽轮机转子系统动力学模型 |
| 2.1 考虑Z形围带碰-摩阻尼的转子系统动力学模型 |
| 2.1.1 基于相对柔度法的叶栅结构简化 |
| 2.1.2 基于CN群论的系统维度缩减 |
| 2.1.3 基于有限元法建立转子系统运动微分方程 |
| 2.2 Z形围带碰-摩阻尼建模及定量计算方法 |
| 2.2.1 Z形围带碰-摩阻尼建模 |
| 2.2.2 基于修正系数法的Z形围带碰-摩阻尼计算方法 |
| 2.2.3 Z形围带碰-摩阻尼模型及计算方法验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 围带碰-摩阻尼及其影响因素分析 |
| 3.1 Z形围带碰-摩阻尼计算实例 |
| 3.1.1 不同围带结构转子系统的模态特性 |
| 3.1.2 考虑Z形围带碰-摩阻尼的转子系统瞬态响应分析 |
| 3.1.3 Z形围带碰-摩阻尼定量计算 |
| 3.2 Z形围带碰-摩阻尼的影响因素分析 |
| 3.2.1 碰撞恢复系数b对围带碰-摩阻尼的影响 |
| 3.2.2 初始碰撞速度v_(0m)对围带碰-摩阻尼的影响 |
| 3.2.3 摩擦系数μ对围带碰-摩阻尼的影响 |
| 3.2.4 法向接触刚度系数K_n对围带碰-摩阻尼的影响 |
| 3.2.5 辨识围带碰-摩阻尼敏感变量 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Z形围带阻尼减振机理及转子系统稳定性分析 |
| 4.1 Z形围带减振机理及影响因素分析 |
| 4.1.1 碰撞恢复系数b对转子系统响应特性的影响 |
| 4.1.2 初始碰撞速度v_(0m)对转子系统响应特性的影响 |
| 4.1.3 摩擦系数μ对转子系统响应特性的影响 |
| 4.1.4 法向接触刚度系数K_n对转子系统响应特性的影响 |
| 4.1.5 Z形围带减振机理分析 |
| 4.2 Z形围带碰-摩阻尼对转子系统稳定性的影响分析 |
| 4.2.1 基于围带碰-摩阻尼的转子系统稳定性预测方法 |
| 4.2.2 Z形围带碰-摩阻尼对稳定性的影响 |
| 4.3 有Z形围带转子系统稳定性动态优化 |
| 4.3.1 确定动态优化要素 |
| 4.3.2 有Z形围带的转子系统动态优化方法 |
| 4.3.3 有Z形围带的转子系统动态优化实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 附录A：围带碰-摩擦阻尼计算公式 |
| 附录B：湿蒸汽激励载荷建模及计算方法 |
| 附录C：转子系统重频及振型图 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与科研情况 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）基于流形切空间插值的折叠翼参数化气动弹性建模（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 折叠翼参数化气动弹性建模 |
| 1.1 折叠翼模型描述及参数化建模目标 |
| 1.2 基于流形切空间的结构动力学 |
| 1.3 参数化气动力建模 |
| 1.4 参数化的折叠翼气动弹性模型 |
| 2 算例验证 |
| 2.1 折叠翼结构动力学特性分析 |
| 2.2 折叠翼参数化气动弹性建模分析 |
| 3 结论 |
（6）内爆准静态压力载荷对舱壁结构的毁伤效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 内爆载荷对舱壁结构毁伤效应研究现状 |
| 1.2.1 内爆载荷特性的研究现状 |
| 1.2.2 爆炸载荷下钢制板架结构毁伤效应研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 内爆载荷特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 爆炸当舱角隅冲击波汇聚效应及范围研究 |
| 2.2.1 角隅冲击波汇聚效应研究基本假设 |
| 2.2.2 角隅冲击波汇聚效应研究仿真模型 |
| 2.2.3 角隅处汇聚效应理论分析 |
| 2.2.4 角隅处汇聚效应仿真模拟结果分析 |
| 2.2.5 角隅高压区域范围确定 |
| 2.3 爆炸当舱准静态压力峰值理论研究 |
| 2.3.1 准静态压力峰值理论研究基本假设 |
| 2.3.2 准静态压力载荷理论分析 |
| 2.4 爆炸当舱准静态压力峰值试验研究 |
| 2.4.1 准静态压力峰值试验研究装置设计 |
| 2.4.2 准静态压力峰值试验测量方案 |
| 2.4.3 准静态压力峰值试验研究工况设计 |
| 2.4.4 准静态压力峰值试验结果分析 |
| 2.5 爆炸当舱出现破口后邻舱准静态压力特性试验和仿真研究 |
| 2.5.1 邻舱准静态压力试验研究 |
| 2.5.2 邻舱准静态压力仿真研究 |
| 2.5.3 仿真结果与试验结果对比分析 |
| 2.6 爆炸当舱出现破口后邻舱准静态压力上升时间理论分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 高压气体等效内爆准静态压力加载装置的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 准静态压力载荷的简化 |
| 3.3 准静态压力发生装置设计 |
| 3.3.1 准静态压力能量来源选择 |
| 3.3.2 准静态压力发生装置原理设计 |
| 3.3.3 准静态压力发生装置结构设计 |
| 3.4 加载装置中高压气体泄压时间理论分析 |
| 3.5 加载装置采用的爆炸破膜过程试验及有限元仿真分析 |
| 3.5.1 爆炸破膜试验 |
| 3.5.2 爆炸破膜仿真分析 |
| 3.5.3 膜片在初始压力和爆炸载荷耦合作用下破膜情况仿真研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 内爆准静态压力载荷作用下舱壁结构的动态响应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 舱壁结构所用材料Q235钢力学性能研究 |
| 4.2.1 Q235钢静态压缩试验 |
| 4.2.2 Q235钢静态拉伸试验 |
| 4.2.3 Q235钢动态压缩试验 |
| 4.2.4 Q235钢动态拉伸试验 |
| 4.2.5 Q235钢Johnson-Cook本构模型拟合 |
| 4.3 准静态压力发生装置加载下舱壁结构的动态响应仿真研究 |
| 4.3.1 准静态压力发生装置仿真模型建立 |
| 4.3.2 准静态压力发生装置泄压过程内部流场压力分布 |
| 4.3.3 准静态压力发生装置加载下舱壁结构的动态响应过程分析 |
| 4.4 内爆加载下舱壁结构的动态响应试验研究 |
| 4.4.1 内爆加载舱壁结构试验设计 |
| 4.4.2 内爆试验结果分析 |
| 4.5 内爆加载下舱壁结构的动态响应仿真研究 |
| 4.5.1 内爆加载下舱壁结构的动态响应仿真模型 |
| 4.5.2 内爆加载下舱壁结构的动态响应仿真模型验证 |
| 4.5.3 内爆加载下舱壁结构的动态响应仿真工况及靶板挠度记录 |
| 4.5.4 内爆加载下舱壁结构挠度与爆距关系分析 |
| 4.5.5 内爆下爆距远反而挠度大的原因分析 |
| 4.6 基于模态近似法求解准静态压力加载下舱壁结构的动态响应过程 |
| 4.6.1 准静态压力加载下舱壁动态响应理论计算简化模型及基本假设 |
| 4.6.2 舱壁结构动态响应过程理论分析 |
| 4.6.3 舱壁结构动态响应理论计算方法的验证 |
| 4.7 准静态压力上升时间和峰值对舱壁变形挠度的影响规律研究 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 内爆准静态压力载荷下舱壁结构破坏模式研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 内爆载荷下爆炸当舱舱壁结构破坏模式仿真研究 |
| 5.3 邻舱舱壁结构的破坏模式试验研究 |
| 5.3.1 邻舱加载试验设计 |
| 5.3.2 邻舱加载试验工况设计 |
| 5.3.3 邻舱舱壁破坏模式试验结果分析 |
| 5.4 邻舱舱壁结构的破坏模式仿真研究 |
| 5.4.1 邻舱舱壁结构的破坏模式仿真工况 |
| 5.4.2 压力波传播过程分析 |
| 5.4.3 仿真与试验结果对比分析 |
| 5.5 准静态压力载荷作用下舱壁结构损伤数研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）通过扰流装置控制矩形水箱频率的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 结构振动控制 |
| 1.2 调谐液体阻尼器概述 |
| 1.3 研究背景 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及其意义 |
| 2 TLD系统控制减振的分析方法 |
| 2.1 TLD系统的减振原理 |
| 2.2 简化分析法 |
| 2.3 其他方法 |
| 2.3.1 理论分析法 |
| 2.3.2 流固耦合分析法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 自由振动台测量试验 |
| 3.1 自由振动台试验原理及设计 |
| 3.2 实验仪器介绍 |
| 3.3 利用矩形水箱检验自由振动台 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 自由振动台对 TLDEB 水箱的测量 |
| 4.1 矩形TLD水箱的改造 |
| 4.2 TLDEB水箱的测量试验 |
| 4.2.1 结构频率的试验分析 |
| 4.2.2 第一阶振荡水频率的试验分析 |
| 4.2.3 二者联合的试验分析 |
| 4.2.4 动水质量和等效刚度 |
| 4.3 水深0.25m的 TLDEB水箱试验 |
| 4.4 经验公式的拟合及验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 后续工作及展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
| 附件A |
（8）燃气轮机周向拉杆转子连接刚度对轴系转子动力学特性影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 拉杆转子连接刚度计算问题的研究 |
| 1.2.2 考虑连接刚度的转子动力学计算模型的研究 |
| 1.2.3 拉杆转子非线性动态特性问题的研究 |
| 1.2.4 考虑热弹耦合的转子动力学模型 |
| 1.2.5 燃气轮机转子系统振动控制技术研究 |
| 1.3 本文研究的目的、意义和主要内容 |
| 1.3.1 本文研究的目的、意义 |
| 1.3.2 本文研究的主要内容 |
| 第2章 盘-盘连接刚度的计算方法及其变化规律 |
| 2.1 Hertz接触理论与GW模型的理论分析 |
| 2.1.1 Hertz接触理论 |
| 2.1.2 GW接触理论 |
| 2.1.3 盘-盘弯曲刚度的理论推导 |
| 2.2 预紧力加载方法及其分析 |
| 2.2.1 预紧力单元法 |
| 2.2.2 渗透法 |
| 2.2.3 两种加载方法与理论值的对比 |
| 2.3 有限元计算模型及其分析 |
| 2.3.1 计算模型及计算方法 |
| 2.3.2 盘-盘弯曲刚度有限元计算结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 轴向温度分布对转子动力学特性的影响 |
| 3.1 连接刚度的施加与临界转速计算 |
| 3.1.1 盘-盘连接刚度施加方法 |
| 3.1.2 弯曲刚度施加方法验证 |
| 3.2 转子轴向温度分析有限元模型 |
| 3.2.1 梁单元在轴向温度分布下的动力学模型 |
| 3.2.2 具有轴向温度分布的简单转子动态特性 |
| 3.3 轴向温度分布下考虑连接刚度的拉杆转子动力学计算 |
| 3.3.1 材料属性变化对临界转速的影响 |
| 3.3.2 温度场对盘-盘连接刚度的影响 |
| 3.3.3 轴向温度分布对临界转速的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑连接刚度的转子振动响应求解 |
| 4.1 振动响应求解方法 |
| 4.1.1 微分方程的改写 |
| 4.1.2 谐波平衡方程求解 |
| 4.1.3 求解方法验证 |
| 4.2 整机转子考虑连接刚度的谐响应分析 |
| 4.2.1 转子临界转速与响应分析 |
| 4.2.2 各向异性连接刚度下的响应分析 |
| 4.2.3 时变连接刚度下的响应分析 |
| 4.3 故障模式下考虑连接刚度的转子特性计算 |
| 4.3.1 相轨迹与相空间 |
| 4.3.2 庞加莱映射与分岔理论 |
| 4.3.3 常微分初值问题的求解方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 考虑连接刚度的拉杆转子动力学试验设计 |
| 5.1 试验目的与试验台简介 |
| 5.1.1 试验目的 |
| 5.1.2 试验台简介 |
| 5.1.3 试验件设计简介 |
| 5.2 试验件与试验条件设计 |
| 5.2.1 拉杆预紧力大小设置准则 |
| 5.2.2 接触面状态参数的确定 |
| 5.2.3 应力取值与预紧力计算 |
| 5.3 试验设计 |
| 5.3.1 动态试验简介 |
| 5.3.2 模态试验简介 |
| 5.3.3 弯曲刚度测试试验简介 |
| 5.3.4 试验中应考虑的误差 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 有限元中温度场加载的APDL语言 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）5MW风机联轴器力学性能研究与试验分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 联轴器研究现状以及存在问题 |
| 1.2.1 强度分析研究现状 |
| 1.2.2 疲劳分析研究现状 |
| 1.2.3 振动分析研究现状 |
| 1.2.4 存在问题 |
| 1.3 研究内容与章节规划 |
| 第2章 联轴器介绍与相关理论及计算 |
| 2.1 联轴器简介 |
| 2.1.1 联轴器的功能与安装位置 |
| 2.1.2 联轴器结构介绍 |
| 2.2 理论介绍 |
| 2.2.1 有限元力学分析理论 |
| 2.2.2 疲劳累积损伤理论 |
| 2.2.3 振动学基本概念 |
| 2.2.4 CFD数值模拟介绍与步骤 |
| 2.3 风速数值模拟与传递转矩计算 |
| 2.3.1 前处理 |
| 2.3.2 风机叶片转动情况 |
| 2.3.3 传递转矩计算 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 传递部分力学性能研究 |
| 3.1 ABAQUS与 FEMFAT简介 |
| 3.2 联轴器膜片响应曲面优化分析 |
| 3.2.1 膜片建模与前处理 |
| 3.2.2 原始膜片应力和变形分析 |
| 3.2.3 曲面响应优化 |
| 3.3 联轴器中间体力学分析 |
| 3.3.1 中间体管分析前处理 |
| 3.3.2 应力位移分析 |
| 3.3.3 疲劳分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 膜片振动特性分析 |
| 4.1 膜片振动特性的研究意义 |
| 4.2 联轴器膜片动态分析模型建立 |
| 4.2.1 模型建立的技巧 |
| 4.2.2 动态分析的主要方法 |
| 4.2.3 仿真环境中模型建立 |
| 4.3 振动分析 |
| 4.3.1 固有频率特性理论 |
| 4.3.2 固有频率与模态分析 |
| 4.3.3 受载频率与模态分析 |
| 4.4 结果分析 |
| 4.4.1 膜片组受载前后结果分析 |
| 4.4.2 固有频率下的转速分析 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 试验分析 |
| 5.1 分析对象的基本结构 |
| 5.2 中间体管试验分析 |
| 5.2.1 中间体样品制作工艺优化 |
| 5.2.3 中间体管样品试验 |
| 5.2.4 中间体管实物强度与疲劳试验 |
| 5.3 联轴器膜片试验分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）复杂卫星结构火工冲击环境预示方法及模拟技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 火工冲击源预示方法及响应特性现状分析 |
| 1.2.1 近场冲击试验 |
| 1.2.2 Hydrocode数值方法 |
| 1.3 中远场冲击环境预示方法现状 |
| 1.3.1 经验模型法 |
| 1.3.2 数据外推法 |
| 1.3.3 动力学有限元方法 |
| 1.3.4 瞬态统计能量分析方法 |
| 1.3.5 虚拟模态综合法 |
| 1.4 火工冲击环境模拟技术现状分析 |
| 1.4.1 火工爆炸式 |
| 1.4.2 机械撞击式 |
| 1.4.3 电动振动台 |
| 1.4.4 激光激励式 |
| 1.5 待解决的问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 火工冲击源近场建模及冲击特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 火工分离螺栓工作机理 |
| 2.3 火工分离螺栓的有限元建模 |
| 2.3.1 火工分离螺栓材料模型 |
| 2.3.2 ALE算法 |
| 2.3.3 预应力加载 |
| 2.3.4 模型精度估计 |
| 2.4 分离冲击试验验证 |
| 2.5 火工分离螺栓解锁过程模拟 |
| 2.5.1 分离解锁过程 |
| 2.5.2 压强冲击特性 |
| 2.6 火工冲击近场响应特性研究 |
| 2.6.1 火工冲击源的组成 |
| 2.6.2 不同预应力下火工冲击的影响 |
| 2.6.3 冲击源耦合特性研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 火工冲击界面力函数提取方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 星箭分离中场模型 |
| 3.2.1 星箭分离中场结构建模 |
| 3.2.2 星箭分离中场模型修正 |
| 3.3 火工冲击星箭界面力函数 |
| 3.3.1 典型卫星结构模型 |
| 3.3.2 界面力函数特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 复杂卫星结构火工冲击响应预示 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论推导 |
| 4.2.1 基于加速度频响函数的虚拟模态综合法 |
| 4.2.2 带宽平均技术 |
| 4.2.3 混合法基本理论 |
| 4.3 航天器典型结构冲击环境预示研究 |
| 4.3.1 航天器典型结构FE-SEA混合法建模 |
| 4.3.2 航天器典型结构的冲击试验 |
| 4.3.3 加载板结构冲击响应计算及对比 |
| 4.3.4 响应板结构冲击响应计算及对比 |
| 4.4 复杂卫星结构冲击响应预示 |
| 4.4.1 复杂卫星结构FE-SEA混合建模 |
| 4.4.2 冲击响应计算 |
| 4.5 整星分离冲击试验验证 |
| 4.5.1 复杂卫星火工分离冲击试验 |
| 4.5.2 结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于轻气炮激励的冲击环境模拟技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 装置设计及冲击试验 |
| 5.2.1 冲击环境模拟装置结构设计 |
| 5.2.2 冲击环境模拟装置的冲击试验 |
| 5.3 冲击环境影响因素及规律研究 |
| 5.3.1 冲击响应谱三要素 |
| 5.3.2 最高期望飞行环境 |
| 5.3.3 轻气炮气室压强的影响 |
| 5.3.4 连接杆定位孔的影响 |
| 5.3.5 加载板厚度的影响 |
| 5.3.6 橡胶减冲器的影响 |
| 5.3.7 测试设备的影响 |
| 5.4 算例验证 |
| 5.4.1 冲击响应谱的标准化 |
| 5.4.2 冲击环境的模拟及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、流固耦合振动分析的有限元与子结构—子区域方法的理论及数值计算研究（论文参考文献）
- [1]风载荷对桁架式履带起重机主臂的影响研究[D]. 崔耀东. 太原科技大学, 2021
- [2]小容积流量下汽轮机末级叶片动力特性研究[D]. 徐美超. 东北电力大学, 2021(01)
- [3]考虑墩-水耦合作用的深水桥墩地震响应分析[D]. 王剑锋. 广东工业大学, 2021
- [4]大型汽轮机转子Z形围带碰-摩阻尼及减振机理研究[D]. 聂凡茹. 山东大学, 2021
- [5]基于流形切空间插值的折叠翼参数化气动弹性建模[J]. 詹玖榆,周兴华,黄锐. 力学学报, 2021(04)
- [6]内爆准静态压力载荷对舱壁结构的毁伤效应研究[D]. 李旭东. 中北大学, 2020(03)
- [7]通过扰流装置控制矩形水箱频率的试验研究[D]. 云超. 内蒙古科技大学, 2020
- [8]燃气轮机周向拉杆转子连接刚度对轴系转子动力学特性影响的研究[D]. 张帆. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(08)
- [9]5MW风机联轴器力学性能研究与试验分析[D]. 宋霄. 江苏科技大学, 2020(03)
- [10]复杂卫星结构火工冲击环境预示方法及模拟技术研究[D]. 赵宏达. 哈尔滨工业大学, 2020(01)