《大型複雜組合系統參數不定性動態影響的量化研究》是依託山東大學,由紀琳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:大型複雜組合系統參數不定性動態影響的量化研究
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:紀琳
- 依託單位:山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大型複雜組合系統一般由結構相對簡單的子系統通過不同界面連線方式組合而成。由於各子系統及其連線面在製造、裝配誤差等因素的影響下不可避免地含有參數不確定性,使得對於系統整體結構的動力學分析相當困難,顯著表現為中、高頻域系統動態回響的理論預測與實驗測試結果之間的嚴重偏差。本課題在分析現有中、高頻系統參數不定性分析理論發展狀況的基礎上,尤其針對其在近高頻域定量分析理論的不足,開展旨在改進、拓展和完善現有參數不定性分析計算體系的基礎研究。研究選取具有典型工程意義的複雜組合結構- - 肋板結構作為主要研究對象,以參數不定性對系統近高頻振動回響的影響為主要研究內容,通過對現有參數不定性分析理論進行近高頻拓展,實現中頻-近高頻-高頻三種分析方法的有機結合,以初步形成一套較為完整的、實用性較強的系統參數不定性定量分析理論體系,並為工程複雜組合結構的寬頻動態回響分析提供理論支撐及套用算法。
結題摘要
本研究課題是針對現有中頻混合模型Hybrid FE-SEA Method和高頻統計能量分析方法(Statistical Energy Analysis,即:SEA)的套用不足而提出的,當複雜組合結構中的某些子系統具有一定的參數不確定性,但又不足以被描述為典型的高模態密度SEA子系統時,Hybrid FE-SEA和SEA的理論前提條件都不能夠有效滿足,這就產生了所謂的近高頻問題。但由於此時結構振動特性仍然表現為長、短波並存的動態特徵,這就意味著近高頻問題的實質依然是屬於中頻振動的範疇,因此,本課題的主要研究內容亦是緊密圍繞著現有中頻混合模型理論的深化、拓展及套用研究而開展進行的。課題研究中,我們選取了具有典型工程意義的加筋板結構(由不同形式的梁、板等子結構組合而成)作為主要研究對象,以參數不確定性對於不同類型的子系統的動態影響作為研究出發點,結合對於相鄰子系統之間不同頻域時的模態耦合特徵的分析研究結果,針對混合模型理論(Hybrid FE/SEA Theory)的幾個關鍵假定條件的有效性範圍進行了量化分析,從而清晰地揭示出該方法的套用局限性,進而對於將非典型性SEA子系統(如:板子系統具有較低的參數不確定性)融入混合模型理論框架的可行性進行了分析和探討,並在此基礎上對於如何降低混合模型計算的計算耗時進行了可行性研究,為中頻混合模型法的有效拓展套用及簡化計算提供了新的理論依據。這些研究成果將能夠為後續實際工程複雜組合結構的寬頻動態回響分析提供堅實的理論支撐及套用算法。同時,隨著課題研究的不斷深入,我們在研究的中後期亦將研究視野從振動分析領域嘗試性地擴展到結構聲輻射的研究領域,為後續研究開拓了新的研究方向和發展空間。過去4年中課題組的主要研究成果體現為:出版了填補國內空白的學術著作1部、先後發表學術論文20餘篇,其中多數發表在國內外著名期刊、會議,目前尚有部分研究成果處於整理、撰寫過程之中。