篦齿对悬臂薄壁圆柱壳模态特性的影响研究.pdf

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1、第35卷第3期噪声与振动控制、，0l35No．32015年6月NOISEANDVIBRAT10NCONTR0LJun．2015文章编号：1006—1355(2015)03—0082—05篦齿对悬臂薄壁圆柱壳模态特性的影响研究王宇，韩清鹏，李昌，陈东(辽宁科技大学机械工程学院，辽宁鞍山114051)摘要：采用传递矩阵方法研究外壁带有周向篦齿(即密封齿)薄壁圆柱壳的模态振动特性。在悬臂边界条件下，首先基于Love壳体理论建立带篦齿薄壁圆柱壳的动力学方程，通过传递矩阵法和高精度的精细积分法对其模态特性进行分析，求得各阶模态对应的固有频率和三维模态振型，并通过有限元法对分析结果进行比较，最后讨论

2、篦齿布置形式、篦齿高度和篦齿道数对悬臂薄壁圆柱壳振动特性的影响。结果表明，传递矩阵法适合于求解带篦齿悬臂薄壁圆柱壳的模态振动特性，篦齿结构的布置形式、高度和道数均对薄壁圆柱壳构件的振动特性有较大影响。关键词：振动与波；悬臂薄壁圆柱壳；篦齿影响；固有频率；三维模态振型中图分类号：0326文献标识码：ADOI编码：10．3969／j．issn．1006—1335．2015．03．018InfluenceofSealingTeethontheModalCharacteristicsofaCantileverThinCylindricalShellWANG，HANQing-peng，LIChan

3、g，CHENDong(SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyLiaoning，Anshan114051，LiaoningChina)Abstract：Thetransfermatrixmethodwaspresentedtostudythemodalvibrationcharacteristicsofacantileverthincylindricalshellwithacircumferentialtoothstructureonitsouterwall(i．e．sealingteeth)．First

4、ly,thedynamicmodelofthethincylindricalshellundercantileverconstraintconditionwithsealingteethwasestablishedbasedonLove’Sshelltheory．Then，thetransfermatrixmethodandhigll-precisionintegrationmethodwereintroducedtosolvethemodalcharacteristicsofthecylindricalshel1．Thenaturalfrequenciesandthree—dimens

5、ionalmodalshapesofthecylindricalshellwereobtained．Resultswerecomparedwiththoseoffiniteelementmethod．Finally,theefectsofdiferentsealingteeth’Slayouts，heightsandnumbersontheshellwerestudied．Theresultsshowthatthetransfermatrixmethodissuitableforsolvingthemodalvibrationcharacteristicsofthecantilevert

6、hincylindricalshellwithsealingteeth，andsealingteeth’Spositions，heightsandnumbershavegreatinfluencesonthevibrationcharacteristicsoftheshel1．Keywords：vibrationandwave；cantileverthincylindricalshell；sealingteethinfluence；naturalfrequency；three·dimensionalmodalshape在航空发动机和汽轮机等机械的密封装置中，圆柱壳进行振动特性分析受到了广

7、泛的重视，可为广泛应用着一种几何尺寸较小的非接触式篦齿封严结构的响应特征研究和故障诊断提供理论参考，深结构，例如带篦齿结构的圆柱壳构件，许多因为振动入研究带篦齿薄壁圆柱壳构件的动力学特性具有重引起的疲劳问题和故障是由共振引起的，直接影响要的工程意义。到设备的工作效率和可靠性n，对带篦齿悬臂薄壁关于带篦齿悬臂薄壁圆柱壳振动特性的研究，人们还没有完全掌握，关于篦齿封严结构的设计主收稿日期：2014—1O一24要来自于实验研究和经验，理论