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曾、金;马，惠;于坤;徐志涛;文邦春

基底激励下旋转预扭和倾斜悬臂梁的翼向-轴向-扭转耦合动力响应。 （英文） Zbl 1422.74063号

AMM，申请。数学。机械。，英语。预计起飞时间。 40，第8期，1053-1082（2019）.
摘要：利用哈密尔顿原理和有限元方法，建立了具有翼向-轴向-扭转耦合的旋转预扭斜悬臂梁模型。通过与文献和ANSYS有限元模型的比较，验证了模型的有效性。分析了安装角和预扭角对RPICBM动态响应的影响。结果表明：（i）在旋转条件下，随着设置角或预扭角的增大，一阶襟翼和扭转频率增大，而一阶弦向频率减小；（ii）正/负设置角导致正/负常数分量，而正/负预扭角导致负/正常数分量；（iii）当转速为非零时，预扭角或非零设置角将导致RPICBM的翼向-轴向耦合扭转振动在轴向基座激励下。

引用于5文件

MSC公司：

74K10型 杆（梁、柱、轴、拱、环等）
74小时45 固体力学动力学问题中的振动
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用

关键词：

模态特性;震动反应;襟翼顺时针-轴向扭转;基极激励;旋转Timoshenko梁

软件：

APDL公司;ANSYS有限元分析软件
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{J.Zeng}等人，AMM，应用。数学。机械。，英语。第40版，第8号，1053--1082（2019年；Zbl 1422.74063）
全文： 内政部

参考文献：

[1] YARDIMOGLU，B.和YILDIRIM，T.预扭Timoshenko梁振动分析的有限元模型。《声音与振动杂志》，273741-754（2004）·doi:10.1016/j.jsv.2003.05.003
[2] YANG，X.D.，WANG，S.W.，ZHANG，W.，QIN，Z.H.和YANG，T.Z.基于幂级数法的旋转锥形悬臂Timoshenko梁的动力学分析。应用数学与力学（英文版），38（10），1425-1438（2017）https://doi.org/10.1007/s10483-017-2249-6 ·Zbl 1374.74132号 ·doi:10.1007/s10483-017-2249-6
[3] RAO，J.S.和CARNEGIE，W.用Ritz-Galerkin方法求解涡轮叶片的弯曲-弯曲-扭转耦合振动运动方程。国际机械科学杂志，12875-882（1970）·兹比尔0228.73097 ·doi:10.1016/0020-7403（70）90024-X
[4] HOUBOLT，J.C.和BROOKS，G.W.扭曲非均匀转子叶片的组合翼向弯曲、弦向弯曲和扭转运动微分方程。NACA报告，TN 3905，NASA兰利研究中心，汉普顿（1958）
[5] SKAR，G.和SABUNCU，M.在轴向周期力作用下旋转非对称截面叶片的动态稳定性。国际机械科学杂志，451467-1482（2003）·Zbl 1045.74546号 ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2003.10006
[6] YANG，X.D.，WANG，S.W.，ZHANG，W.，YANG，T.Z.和LIM，C.W.具有安装角的旋转弹性均匀Timoshenko梁的模型公式和模态分析。《欧洲机械学报-A/固体》，72，209-222（2018）·Zbl 1406.74415号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2018.05.014
[7] RAFIEE，M.、NITZSCHE，F.和LABROSSE，M.，旋转组合梁和叶片的动力学、振动和控制：一篇评论。薄壁结构，119795-819（2017）·doi:10.1016/j.tws.2017.06.018
[8] QIN，Y.，LI，X.，YANG，E.C.，和LI，Y.H.旋转复合材料薄壁梁在气动力和湿热环境下的襟翼自由振动特性。复合结构，153490-503（2016）·doi:10.1016/j.compstruct.2016.06.057
[9] TIAN，J.J.、SU，J.P.、ZHOU，K.和HUA，H.X.一种用于包括科里奥利效应的旋转梁非线性振动分析的修正变分法。《声音与振动杂志》，426258-277（2018）·doi:10.1016/j.jsv.2018.04.027
[10] LIN，S.C.和HSIAO，K.M.4旋转Timoshenko梁的振动分析。《声音与振动杂志》，240，303-322（2001）·兹比尔1237.74122 ·doi:10.1006/jsvi.2000.3234
[11] YOUNG，T.H.非恒定转速下预扭曲锥形梁的动态响应。《声音与振动杂志》，150，435-446（1991）·doi:10.1016/0022-460X（91）90896-R
[12] QIN，Y.，WANG，L.和LI，Y.H.湿热环境中受空气动力作用的旋转复合材料薄壁梁的耦合振动特性。国际机械科学杂志，140260-270（2018）·doi:10.1016/j.ijmeccsci.2018.03.002
[13] MA，H.，XIE，F.T.，NAI，H.Q.，和WEN，B.C.旋转带冠叶片冲击振动特性分析。《声音与振动杂志》，37892-108（2016）·doi:10.1016/j.jsv.2016.05.038
[14] XIE，F.T.、MA，H.、CUI，C.和WEN，B.C.使用不同冲击模型对扭曲带冠叶片的振动响应进行比较。《声音与振动杂志》，397171-191（2017）·doi:10.1016/j.jsv.2017.02.056
[15] ⑩KAR，G.和SABUNCU，M.受轴向周期力作用的旋转预扭曲非对称截面叶片的屈曲和动态稳定性。分析和设计中的有限元，401399-1415（2004）·doi:10.1016/j.fine.2003.09005
[16] SABUNCU，M.和EVRAN，K.在轴向周期力作用下旋转预扭非对称截面Timoshenko梁的动态稳定性。《国际机械科学杂志》，48，579-590（2006）·Zbl 1192.74198号 ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2006.01.010
[17] OZGUMUS，O.O.和KAYA，M.O.具有弯-弯-扭耦合的旋转Timoshenko梁的能量表达式和自由振动分析。应用力学档案，83，97-108（2013）·Zbl 1293.74196号 ·文件编号：10.1007/s00419-012-0634-4
[18] SINHA，S.K.扭转旋转悬臂Timoshenko梁自由端接触冲击载荷的扭转-弯曲-轴向组合动力学。应用力学杂志，74505-522（2006）·Zbl 1111.74643号 ·数字对象标识代码：10.1115/1.2423035
[19] GEORGIADES，F.、LATALSKI，J.和WARMINSKI，J.，具有非恒定转速和任意预设角度的旋转组合梁的运动方程。麦加尼卡，49，1833-1858（2014）·Zbl 1299.74104号 ·doi:10.1007/s11012-014-9926-9
[20] 班纳吉，S。；Rao，J.S.，《旋转叶片的弯扭耦合振动》（1976），新奥尔良
[21] BANERJEE，J.R.扭曲Timoshenko梁自由振动分析用精确动态刚度矩阵的开发。《声音与振动杂志》，270379-401（2004）·Zbl 1236.74139号 ·doi:10.1016/S0022-460X（03）00633-3
[22] BANERJEE，J.R.，SU，H.和JACKSON，D.R.使用动态刚度方法的旋转锥形梁的自由振动。《声音与振动杂志》，2981034-1054（2006）·doi:10.1016/j.jsv.2006.06.040
[23] BANERJEE，J.R.和JACKSON，D.R.旋转锥形瑞利梁的自由振动：一种动态刚度求解方法。计算机与结构，124，11-20（2013）·doi:10.1016/j.compstruc.2012.11.010
[24] STAFFORD，R.O.和GIURGIUTIU，V.旋转Timoshenko梁的半分析方法。《国际机械科学杂志》，17197-727（1975）·Zbl 0318.73045号 ·doi:10.1016/0020-7403（75）90075-2
[25] KAYA，M.O.用微分变换法分析旋转Timoshenko梁的自由振动。飞机工程和航空航天技术，78194-203（2006）·doi:10.1108/17488840610663657
[26] QIN，Y.和LI，Y.H.湿热环境和安装方式对旋转叠层复合梁振动特性的影响。机械系统和信号处理，91，23-40（2017）·doi:10.1016/j.ymssp.2016.12.041
[27] DU，H.，LIM，M.K.和LIEW，K.M.旋转Timoshenko梁振动的幂级数解。《声音与振动杂志》，175，505-523（1994）·Zbl 1147.74334号 ·doi:10.1006/jsvi.1994.1342
[28] FANG，J.S.和ZHOU，D.旋转轴向功能梯度锥形Timoshenko梁的自由振动分析。国际结构稳定性和动力学杂志，16，1-9（2015）
[29] RAO，S.S.和GUPTA，R.S.旋转Timoshenko梁的有限元振动分析。《声音与振动杂志》，242103-124（2001）·Zbl 1237.74188号 ·doi:10.1006/jsvi.2000.3362
[30] BAZOUNE，A.锥形对旋转梁固有频率的影响。《冲击与振动》，第14期，第169-179页（2007年）·doi:10.1155/2007/865109
[31] REDDY，J.N.《应用力学中的能量原理和变分方法》，John Wiley and Sons，纽约，475-483（2002）
[32] SUN，Q.，MA，H.，ZHU，Y.P.，HAN，Q.K.，和WEN，B.C.使用变厚度扭曲壳和实心叶片模型比较摩擦诱发振动响应。机械系统和信号处理，108，1-20（2018）·doi:10.1016/j.ymssp.2018.02.002
[33] HE，Q.，XUAN，H.J.，LIU，L.L.，HONG，W.R.和WU，R.R.通过单个旋转叶片对航空发动机风扇罩进行穿孔。航空航天科学与技术，25，234-241（2013）·doi:10.1016/j.ast.2012.01.010
[34] HAMMOND，C.E.Floquet理论在机械不稳定性预测中的应用。美国直升机学会杂志，19,14-23（1974）·doi:10.4050/JAHS.19.14
[35] TAN，T.H.，LEE，H.P.和LENG，G.S.B.在基底激励下径向旋转梁的动态稳定性。应用力学与工程中的计算机方法，146265-279（1997）·Zbl 0898.73031号 ·doi:10.1016/S0045-7825（96）01238-8
[36] OZGUMUS，O.O.和KAYA，M.O.具有弯扭耦合的旋转双锥形Timoshenko梁的能量表达式和自由振动分析。国际工程科学杂志，45，562-586（2007）·兹比尔1213.74193 ·doi:10.1016/j.ijengsci.2007.04.005
[37] HODGES，D.H.轴向荷载引起的预绞梁扭转。应用力学杂志，47393-397（1980）·Zbl 0432.73037号 ·数字对象标识代码：10.1115/1.3153675
[38] BAZOUNE，A.、KHULIEF，Y.A.和STEPHEN，N.G.三维Timoshenko梁单元的形状函数。《声音与振动杂志》，259473-480（2003）·doi:10.1006/jsvi.2002.5122
[39] 《弹性力学课程》，北京大学出版社，北京，146-150（2002）
[40] 威廉姆，C.预扭曲悬臂叶片的振动。机械工程师学会会刊，173343-374（1959）·doi:10.1243/PIME_PROC_1959_173_038_02
[41] RAO，J.S.预扭曲锥形悬臂叶片的弯曲振动。工业工程杂志，94343-346（1972）·doi:10.1115/1.3428148
[42] ZENG，J.、CHEN，K.K.、MA，H.、DUAN，T.T.和WEN，B.C.试车过程中裂纹旋转压缩机叶片的振动响应分析。机械系统和信号处理，118568-583（2019）·doi:10.1016/j.ymssp.2018.09.008
[43] ANSYS Inc.ANSYS Mechanical APDL and Mechanical Applications Theory Reference（ANSYS公司机械APDL和机械应用理论参考），ANSYS Release 13.0，ANSYS Inc.，Lincoln（2010）
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