發(fā)布時間：2020-10-15 22:52

　　 本文圍繞考慮參數(shù)不確定性板殼結(jié)構(gòu)動力系統(tǒng),就其振動傳遞特征統(tǒng)計分析進(jìn)行了深入研究,主要工作如下:由于考慮參數(shù)不確定性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的隨機(jī)性,導(dǎo)致振動傳遞特征的隨機(jī)性,是影響振動傳遞路徑的主要因素。本文利用隨機(jī)有限元法,基于Nataf數(shù)值變換理論,利用Cholesky分解以及Gauss-Hermite數(shù)值積分法,將非Gauss隨機(jī)過程轉(zhuǎn)換到Gauss隨機(jī)過程,并用隨機(jī)有限元矩陣表示離散化的隨機(jī)過程特征。傳遞函數(shù)的建立是考慮參數(shù)不確定性振動傳遞分析方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié),本文系統(tǒng)的振動傳遞函數(shù)進(jìn)行深入研究,并提出了考慮參數(shù)不確定性的振動傳遞分析方法,實(shí)現(xiàn)了參數(shù)不確定性板殼結(jié)構(gòu)的振動傳遞特征統(tǒng)計分析。本文對Fourier-Hermite多項式展開和Gauss-Hermite數(shù)值積分方法進(jìn)行深入研究,建立參數(shù)不確定性板殼結(jié)構(gòu)的振動傳遞函數(shù),對激振點(diǎn)的原點(diǎn)傳遞、跨點(diǎn)傳遞特征估計,結(jié)合有限元軟件分析及數(shù)值軟件分析,與Monte Carlo模擬結(jié)果對比,獲得了振動傳遞分析對比效果。在此基礎(chǔ)上,本文結(jié)合Fourier-Hermite多項式展開和模態(tài)疊加原理,提出基于動柔度多項式混沌(PC)展開方法,并對板殼結(jié)構(gòu)動力系統(tǒng)進(jìn)行了統(tǒng)計能量分析。分析結(jié)果表明:在窄帶譜和寬帶譜上進(jìn)行隨機(jī)系統(tǒng)振動傳遞統(tǒng)計分析,與Monte Carlo模擬結(jié)果均有很好的一致性;共振頻率隨機(jī)波動引起窄帶譜動柔度幅值跳動現(xiàn)象,會因?qū)拵�能量疊加而被減弱,這使得提出的PC方法后者分析結(jié)果比前者分析結(jié)果更為有效�；�于隨機(jī)動柔度的PC展開方法給出的PDF均存在形偏,其表現(xiàn)為振動傳遞統(tǒng)計分析的相對誤差。在中低頻振動傳遞分析中,建議采用提出的PC方法同時進(jìn)行窄帶譜與寬帶譜的振動傳遞分析。
【學(xué)位單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O327
【部分圖文】：

確定性參數(shù)，以此來設(shè)對板殼結(jié)構(gòu)的振動傳遞特征統(tǒng)計分析。4.1.1 板殼結(jié)構(gòu)仿真模型建立矩形板殼結(jié)構(gòu)的有限元模型，如圖4-1所示，邊界條件：左邊固支-右邊彈簧支撐，前后兩端自由。作為響應(yīng)點(diǎn)的板殼結(jié)構(gòu)，激振源為單點(diǎn)簡諧激振力，其幅值大小為 F 1000N，激振點(diǎn)在板殼結(jié)構(gòu)上的位置坐標(biāo)（0.9 m，0.4 m）。本文中，激振點(diǎn)處的響應(yīng)稱為原點(diǎn)傳遞，激振點(diǎn)所在x、y方向所有點(diǎn)的響應(yīng)稱為跨點(diǎn)傳遞，例如編號1-8號節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)稱為跨點(diǎn)傳遞。圖 4-1 板殼結(jié)構(gòu)表 4-1

由第三章中提出的考慮不確定性系統(tǒng)振動傳遞特征方法對原點(diǎn)傳遞進(jìn)行估計，其統(tǒng)計特征包括一元估計、二元估計和三元估計的概率密度曲線（PDF），與MCS的概率分布柱狀圖對比結(jié)果，如圖4-2所示。原點(diǎn)傳遞由兩種方法得到的結(jié)果相比基本吻合，說明提出的考慮參數(shù)不確定性的振動傳遞特征分析方法計算精度和效率比較好，為參數(shù)不確定性系統(tǒng)的振動傳遞特征分析奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。圖 4-2 激勵點(diǎn)原點(diǎn)振動位移傳遞統(tǒng)計特征4.2.2 均值模型利用有限元軟件，對圖 4-1 所示板殼結(jié)構(gòu)各彈簧剛度取均值時，進(jìn)行模態(tài)分析，得到500 Hz 以內(nèi)的固有頻率，如表 4-2 所示�；�于模態(tài)疊加理論獲得其在 18-224 Hz 頻帶內(nèi)激勵點(diǎn)處振動傳遞的動柔度均值，其幅值譜級如圖 4-3 所示。相應(yīng)地，在此基礎(chǔ)之上，利用提出的 PC 方法

- 38 -(e)圖 4-6 18-22 Hz 頻帶內(nèi)動柔度幅值 PDF 曲線對比(a)18Hz (b)19Hz (c)20Hz (d)21Hz (e)22Hz
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本文編號：2842359