含阻振质量基座的圆柱壳隔振特性

依据混合方法的基本原理,将计算模型划分为统计子系统和确定子系统,并给出混合方法的系统方程.应用能量平衡原理及互易原理,求解系统方程的能量,进而获得混合计算模型的响应预报.与统计能量法相比,该计算模型具有相对较少的自由度、较高的计算效率和精度.数值计算和模型试验结果表明：阻振质量基座对双层圆柱壳结构具有明显的隔振特性,采用含阻振质量的基座结构能有效阻隔结构中振动波的传递.     

多点损伤梁的波传播与振动功率流特性

基于结构噪声的观点研究了在集中力作用下多点损伤梁的波传播与振动功率流特性．采用局部转动弹簧来模拟梁中的损伤，利用断裂力学的有关理论得到局部弹簧的转动刚度。分析得到了两点损伤梁的弯曲波运动及振动功率流的输入和传播．讨论了振动功率流与损伤位置及其深度的关系，结果表明多点损伤梁中的振动功率流与各损伤点的位置以及其特征尺寸是相关联的．     

姿轨控发动机结构的中频振动响应分析

为了提高姿轨控发动机结构环境试验的设计水平，迫切需要研究相应的环境试验响应分析方法。基于姿轨控发动机中频振动特征明显这一特点，综合考虑各组件的模态数及结构特征，为姿轨控发动机建立了适用于中频响应分析的混合有限元-统计能量分析(FE-SEA)模型。在地面试验中，由于使用振动台，输入功率无法直接采用现有理论进行计算，提出了一种基于连接界面随机振动加速度功率谱密度的振动台激励输入功率计算方法，用以实现发动机结构在振动台激振下的响应预示。基于混合有限元-统计能量分析的姿轨控发动机结构响应预示结果与振动台试验的响应测量结果比较，结果表明，混合有限元-统计能量分析方法在中频分析频段内能够准确预示结构响应，当随机子系统的模态数大于3时，对应中心频率下的结构中频响应预示误差均小于±3 dB,具有良好的环境试验响应预示精度。混合FE-SEA方法的预示结果准确性与随机子系统在分析频带内的模态数密切相关，当模态数较小时，预示结果与试验结果在较低频带的误差变得显著。该研究内容为姿轨控发动机结构的中频振动响应分析提供了有效参考。     

低频段保守耦合结构的功率流传递特性

利用结构模态正交性假设,分析和推导了窄带激励下耦合系统在不满足统计平均假设的条件下的功率流与能量平衡方程,得到了物理意义明确的功率流表达式,实现统计性功率流理论在低频段的延拓,作为理论的一个应用实例,本文对保守耦合板的能量问题进行了理论和实验研究.文章指出了统计能量分析理论往低频拓的思想.     

振动波在非均匀梁中传播的迭代算法

振动波在非均匀梁中传播是一个复杂而难以表述的行为,通过计算非均匀梁任两截面间振动波传播的透射系数矩阵和反射系数矩阵来反映波的传播特性,并给出计算迭代公式,在实例中给出行进行波所携功率流的计算表达式,并计算功率流在非均匀梁中的透射系数和反射系数。结果表明：对功率流的影响主要是梁的非均匀程度,而梁的布置方向对其几乎无影响;迭代计算法具有很好的收敛性和准确性。     

耦合结构中的功率流有限元法

基于杆和梁结构中的功率流有限元基本方程 ,提出了将功率流有限元法应用于耦合杆、梁结构中耦合点处节点和单元的具体处理方法 ,得到了耦合矩阵 .进一步将功率流有限元法应用于具有任意耦合角度的复合框架耦合结构 ,得到了结构内弯曲波和纵向波的能量分布以及能汇点 ,为振动控制的进一步实施提供了依据     

复杂结构统计能量分析的低频限研究

借助于AutoSEA软件和实验手段,对类似于飞机机身舱段的圆柱壳结构内部声压级进行数值计算和实验测量,并通过建立不同统计能量分析(SEA)模型和功率流分析,探讨复杂结构SEA分析中子系统模态数和下限分析频率的关系.研究表明,复杂结构的SEA低频分析受为目标子系统传递主要能量的子系统支配,在子系统划分时要保证这些子系统有足够的模态数,可以放宽对非主要传递能量子系统的限制.     

用统计能量法分析飞行器声振响应影响因素

基于统计能量分析(SEA)原理,对高超声速飞行器X-43A建立了SEA模型,并合理划分子系统,采用理论及经验公式确定SEA模型的参数.针对结构子系统的内损耗因子以及声腔子系统的吸声系数,讨论了响应灵敏度分析.对平板子系统划分方式和材料厚度对声振响应的影响进行了对比分析.结果表明:飞行器壳体材料结构和阻尼因子以及厚度的改变对壳体声振响应特性影响较大,子结构划分方式对计算精度有较大影响,在声学结构设计中要综合考虑这些因素的影响.     

统计能量分析（SEA）研究的新进展

分析和研究了统计能量分析理论与应用研究的最新进展,包括非保守耦合系统的ＳＥＡ理论;间接耦合结构间的功率流特征;强耦合非保守耦合系统的功率流理论和不同耦合条件中的ＳＥＡ参数的计算方法。     

复杂耦合系统的统计能量分析及其应用

文章综合导纳分析法、经典统计能量分析方法和经典功率流理论的各自优点，提出适合复杂耦合系统的统计能量分析方法，为研究实际机械结构之间的振动传递规律、复杂机械系统的声辐射特性提供理论依据，为实际工程结构的振动隔离、噪声治理提供理论指导。文章首次提出统计能量分析参数必须统一定义，将影响实际机械结构相互之间能量传递的若干要素各自分离，并引入相应的参数分别开展研究。利用理论研究的成果，发展后的统计能量分析首次应用于水下航行器振动和噪声特性分析，预报了水下航行器的振动传递规律和辐射噪声级。理论分析与实验测试结果符合较     

地震动非平稳性对大跨度空间结构随机地震响应的影响

为了进一步完善大跨度空间结构的随机地震响应分析理论,提出了一种简便的、近似计算非平稳地震激励下结构峰值响应均值的算法,数值模拟了某体育馆大型网壳结构在平稳和非平稳地震激励下的随机地震响应．研究表明,考虑地震动的非平稳性后,各杆件的峰值响应会有不同程度的减小,约7．51％～23．3％;同时考虑行波效应和地震动非平稳性时,在地震激励的初期阶段,结构响应方差会发生变化,但不会给结构的峰值响应均值带来明显差异;不同地面视波速时,峰值响应均值的减小程度不同．由此得出,所提出的近似算法能够大幅度地减少大跨度空间结构随机地震响应分析的计算量;对于大跨度空间结构的随机地震响应分析,尤其当结构的阻尼比和自振频率很低时应考虑地震动的非平稳性;在分析地震动非平稳性的影响时,应同时考虑地震动的行波效应．     

考虑基桩承载力差异随机性的承台梁内力分析

提出了一种考虑桩土共同工作的承台梁内力分析方法及确定其桩承地菌的可靠性数理统计方法,结合承机分析理论,提出了考虑基桩承载力随机性的承台梁内力包络图的确定方法,并开发出相应的计算分析软件。     

基于虾螯结构的仿生薄壁管吸能特性分析及优化

为提高薄壁管结构的耐撞性和吸能性，基于雀尾螳螂虾螯结构，结合结构仿生学原理设计出具有仿生晶胞单元薄壁管，利用有限元法模拟了仿生薄壁管碰撞吸能特性，采用响应面法进行薄壁管结构优化.结果表明，仿生薄壁管的比吸能较普通薄壁管的分别提高了11.1%（轴向）和24.6%（径向），优化得到仿生薄壁管轴向和径向吸能特性最优的结构尺寸，比吸能分别为27.0 kJ/kg （轴向）和10.8 kJ/kg （径向），该薄壁管仿生设计和响应面优化方法为吸能元件的轻量化设计提供了新思路.      

含孔薄壁方管结构吸能的数值模拟研究

针对含孔薄壁方管的力学性能有较大差异的问题,对于不同结构的铝合金薄壁方管,分别进行轴向冲击载荷作用下的有限元数值模拟的动态力学行为研究. 比较了各种薄壁开孔结构的能量吸收性能,及其耐撞性的各种参数,如比吸能(SEA)及平均破坏力、峰值破坏力等. 研究结果表明,与无孔方管对比,开孔方管初始峰值载荷变化很小,但是其比吸能有不同程度的变化. 在本文研究的范围内,开孔位置为L₀=0.50L的4方孔方管吸能效果最好.     

波流联合作用下弹性支承梁动力特性分析

为分析铰接塔平台的动力特性,建立了部分水下带有集中质量块的等截面弹性支承梁运动模型。用耦合弹簧刚度矩阵模拟铰接头处桩基础与土层之间的相互作用,考虑波浪和海流对梁的Morison力作用及由集中质量块引起的轴向力作用,建立了弹性支承等截面梁横向强迫振动的运动控制模型。采用Runge-Kutta数值方法分别研究了耦合弹性支承和独立弹性支承条件下梁的动力响应。研究表明,波流联合作用下,弹性支承等截面梁的有阻尼固有频率并未发生变化,系统同样将发生超谐共振;海流对不同弹性支承结构的主共振响应影响是不同的。可为海洋工程中铰接塔平台的动力特性分析提供参考。     

形内自相似层级类蜂窝面外冲击特性研究

为提高传统六边形蜂窝结构的抗冲击特性,基于仿生学原理,考虑层级因子的影响,在六边形蜂窝基础上提出了一种形内自相似层级类蜂窝结构。以比吸能（SEA）、初始峰值力（PCF）、载荷效率（CFE）为冲击特性评价指标,根据简化的超折叠单元理论建立一种理论模型,对类蜂窝结构的冲击特性指标进行预测,在此理论模型基础上,研究了胞元壁厚t、胞壁长度l以及胞元数目n对类蜂窝结构面外冲击平均压缩反力和比吸能的影响。结果表明,在等相对密度条件下,比吸能及载荷效率随着层级的升高而提升,其中,在10 m/s冲击速度作用下,一级蜂窝和二级蜂窝的载荷效率相比于零级蜂窝分别提升21%和40%,比吸能分别提升11%和28%;在等壁厚条件下,随着层级的提升,初始峰值力明显提高,但是比吸能及载荷效率的提升更为显著,在10 m/s冲击速度作用下,一级蜂窝和二级蜂窝的载荷效率相比于零级蜂窝分别提升77%和115%,比吸能分别提升72%和116%。所提理论模型能有效预测类蜂窝结构能量吸收性能参数,可为蜂窝结构冲击动力学研究提供理论参考。     

采用力法和遗传算法的结构非线性分析

考虑结构的材料非线性,采用力法、能量原理和遗传算法对结构进行了非线性分析.首先给出了基于力法和能量原理的线性分析问题的方程,推倒了结构的余能,并采用遗传算法使结构的能量达到最小的方法对结构进行分析.在此基础上,考虑结构的材料非线性,利用力法和遗传算法进行分析.最后用该方法对不同桁架结进行了分析,其结果与运用Castigliano方法所得结果一致,证明采用力法和遗传算法对结构进行非线性分析是准确有效的.     

一维构件中的波传播模型及其在结点的能量耗散

建立了在高频情况下,一维构件的波传播模型,针对工程中常见的螺栓连接梁结构,讨论了波在这种情况中传播的特性及能量耗散问题,提出了一种简化的非线性接头模型·分析与实践结果表明这种非线性模型更能接近实际,波通过梁的螺栓接部时,存在着能量耗散·螺栓松紧程度对能量耗散有较大的影响·在共振频率处,连接部分发生较大的折射·