矩形贮箱的流固耦合振动分析.pdf

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1、硕±学位论义＾魅．Ｍ乂ＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ．确论文题目：矩形赔箱的流固賴合振动分析国内图书分类号：０３５３．４密级：公开国际图书分类号：６２９西南交通大学研究生学位论文矩形赔箱的流固親合振动分析年级２０１４级姓名马下申请学位级别工程硕±专业《通运输工穂指导老师肖守巧研究员二零一走年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：０３４５．３Ｕ：９．Ｄ．Ｃ６２ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓ

2、－ＳＯＬＩＤＣＯＵＰＬＩＮＧＦＬＵＩＤＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＡＬＹＷＳＯＦＲＥＣＴＡＮＧＵＬＡＲＣＯＮＴＡＩＮＥＲＳＧｒａｄｅ。。１４Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＭａＤｉｎｇ－ｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｅｄｏｒ．ＭａｓｔｅｒｏｉｎｅｅｒｇＡｐｐｌｉｆｆＥｎｇｉｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＸｉａｏＳｈｏｕｎｅＭａｙ，２０１７西南交通大学学位论文版巧使用授枚书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论

3、文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印。、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密山使用本授权书。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导老师签名日期；叶日期：？西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）研究了侧壁为刚性的矩形贬箱结构在特定边界条件

4、下的流固稱合振动特性。针对满足拉普拉斯方程的流体域和运动控制方程为四阶偏导微分方程的固体域，在流－体固体相互作用的情况下，采用了近似求解方法进行分析。将本文方法的求解结果与参考文献和有限元仿真进行对比，证明了本方法的正确性。（２）针对本文研究对象，总结了其速度势函数的Ｈ种分离变量类型和薄板烧度函数在二维维度上的基函数选取情况，只有当分量变量类型和烧度函数基函数选取相互协调时，才能得到收敛的和不缺省任何影响因素的微分方程；Ｗ及分析了振动时考虑流体影响对薄板每单位面积质量进行修正的Ｈ种形式。（３）利用修正的薄板賴合振动频率公

5、式，分析了弹性薄板的长宽比和厚度、流体的深度和密度等因素对锅合振动频率的影响，计算结果显示：随着流体液深、薄板长宽比和流体密度的増加，薄板的稱合振动基频会逐渐减小，而随着薄板厚度的增加，薄板的賴合振动基频会逐渐增大。（４）基于推导的薄板销合振动频率公式，实现了在燃油箱结构设计上的运用，为降低燃油箱底板频率离散度，，，使得各底板刚度更协调对比Ｈ个改进方案发现优化内部隔板位置或増加隔板数量比増加底板厚度更加合理。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含

6、任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：曰期：叫’巧西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页摘要流固稱合动为学是研究变形固体在流场作用下的各种行为Ｗ及固体变形对流场的一影响的口交叉学科，在航天航空、海洋船舶、压力容器和轨道交通等领域被广泛的一应用，。结构与流体帮合前后的特性有着明显地差异其流固错合机理是个值得研究的课题一，本文着重研究了矩形薄板结构在与流体稱合的情况下其微分方

7、程的种求解方法，得到了薄板的稱合振动频率公式及其振动特性规律。首先，，通过流体力学、弹性力学和流固错合动力学的相关知识给出了描述稱合系统的微分方程，并采用近似求解方法进行求解，即速度势函数采用时间函数隐式显示形式，烧度函数采用多项式函数的偶性延拓形式，预设满足边界条件的流体速度势函数和薄板烧度函数，使用傅里叶变换、Ｇａｌｅｒｋｉｎ积分和微分变换的方法，从二维维度上推导出薄板的賴合振动频率公式；其次，将推导出的薄板稱合振动频率公式用于计算，并与参考文献进行对比，分析了两个结果的差异性和产生误差的原因，在此基础上，分析了振动

8、时考虑流体影响的Ｈ种形式，引入薄板每单位面积质量的修正系数对公式进行修正，得到修正的薄板稱