| 旋转薄壁圆柱壳振型进动的非线性振动特性 |
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| 引用本文： | 王延庆, 郭星辉, 常海红, 巴颖. 旋转薄壁圆柱壳振型进动的非线性振动特性[J]. 固体力学学报, 2009, 30(3): 267-279. |
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| 作者姓名： | 王延庆 郭星辉 常海红 巴颖 |
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| 作者单位： | 东北大学应用力学研究所,沈阳,110004; 东北大学应用力学研究所,沈阳,110004; 东北大学应用力学研究所,沈阳,110004; 东北大学应用力学研究所,沈阳,110004 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金和上海宝钢集团公司联合资助 |
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| 摘 要： | 选取在工程上常用的悬臂旋转薄壁圆柱壳为研究模型,首先推导出考虑阻尼的振型进动因子,然后根据Donnell's简化壳理论建立考虑科氏力,阻尼与几何大变形的非线性波动方程,采用Galerkin方法对波动方程进行离散化,得到模态坐标中相互耦合的三阶非线性微分方程组.应用Runge-Kutta法求解获得非线性幅频特性曲线,分析了不同模态组合下系统主模态(m=1,n=6,k=1)的共振响应.应用谐波平衡法对系统三阶非线性微分方程组解析分析,与数值解比较验证了解析解的正确性和有效性.最后分析了动力系统的运动稳定性.结果表明,节径数n和频率倍数k对于主模态共振响应的影响很小,而轴向半波数m对主共振的影响则相对较大,因此只需选取相邻的两个轴向模态(M=2)即可较为简洁,准确的描述主共振响应;谐波平衡法可以很好的解决三阶微分方程组的非线性问题,并且能够达到较为满意的精度.
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| 关 键 词： | 旋转圆柱壳 非线性 振型进动 谐波平衡法 主共振 |
NONLINEAR VIBRATION CHARACTERISTICS OF ROTATING THIN-WALLED CIRCULAR CYLINDRICAL SHELL WITH PRECESSION OF VIBRATION MODE |
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| NONLINEAR VIBRATION CHARACTERISTICS OF ROTATING THIN-WALLED CIRCULAR CYLINDRICAL SHELL WITH PRECESSION OF VIBRATION MODE[J]. Chinese Journal of Solid Mechanics, 2009, 30(3): 267-279. |
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| Authors: | Yanqing Wang Xinghui Guo Haihong Chang Ying Ba |
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| Affiliation: | Institute of Applied Mechanics;Northeastern University;Shenyang;110004 |
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| Abstract: | A cantilever rotating thin-wall circular cylindrical shell is investigated in this paper.The factor of precession of vibration mode is obtained with considering damping.Based on Donnell's shallow shell theory,nonlinear wave equation is derived,in which the effect of Coriolis force,damping and geometric large-amplitude are considered.Coupled third-order nonlinear partial differential equations are obtained through Galerkin method.Different responses of double-modes are compared with that of single mode.The m... |
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| Keywords: | rotating circular cylindrical shell nonlinear precession of vibrating mode method of harmonic balance principal resonance |
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