鞍形膜结构在冲击载荷作用下的振动特性

以鞍形膜结构为研究对象，研究了冲击载荷作用下鞍形膜结构的振动问题。首先推导了冲击载荷作用下的结构振动非线性微分方程，该方程中考虑了膜材的正交异性，空气阻尼以及膜材变形的几何非线性。然后假设一小球以某确定的冲击速度差冲击膜面，模拟冲击荷载。最后利用随机摄动法求解方程，得到鞍形膜结构振动响应的位移函数，通过该函数分别对膜面预张力、拱跨比以及小球速度差进行参数分析。同时，对鞍形膜结构的振动进行数值模拟，并与解析理论作对比分析。结果表明鞍形膜结构振动位移会随着膜面预张力或拱跨比的增大而减小，同时也会随着速度差的增大而增大。由此可知该理论模型研究鞍形膜结构在冲击载荷作用下的振动特性是可行的，得到的结果能够准确地预测膜结构响应规律。