一、矩形板的水弹性振动（论文文献综述）
王辉[1]（2020）在《水流冲击及水下爆炸载荷作用下的钢制闸门流固耦合响应特性研究》文中研究指明近年来,随着我国综合国力不断增强,国民经济不断发展,水利工程作为利国利民的重要基础设施,其建设规模日益增大,使用条件也日益苛刻,水工钢闸门作为防洪、排涝和水资源利用工程中的重要结构物,其结构安全是保证水利工程正常运行的基础,本文结合我国北方的水库、水闸等水利工程中常用的平面定轮钢闸门设计,采用流固耦合计算方法,对我国北方典型的水工钢闸门的结构安全进行研究。闸门在运行过程中,除了会受到常规静水压力载荷作用,还会受到一些极端载荷作用,本文主要考虑两方面的载荷工况:一方面是闸门在泄洪时会受到水流冲刷载荷作用,在较大的水流冲刷作用下,闸门结构容易失稳,产生永久性的塑性损伤;另一方面考虑在进行水下爆炸爆破工程时或发生战争和遭到恐怖主义攻击时,闸门会受到水雷或水下爆破炸药等其他水下武器攻击,即受到水下爆炸载荷作用,一旦遭到水下爆炸攻击,将会对闸门结构产生致命性损伤,对水利设施下游的工程及人民群众的生命财产安全造成巨大的损失。因此本文主要针对水流冲刷和水下非接触爆炸两种主要的闸门破坏载荷进行计算方法研究,并给出数值计算结果。平面钢闸门（本文采用潜孔式平面定轮钢闸门）作为现在水利工程中应用最为广泛的闸门型式之一,由于其结构的所处工作环境复杂,给结构安全带来了隐患。闸门在启闭过程中,会引起启闭困难、空蚀或振动,严重时可能会引起闸门的破坏。本文利用大型非线性有限元软件ANSYS对闸门进行建模,并进行闸门结构数值模拟分析,以闸后发生淹没水跃的潜孔式平面钢闸门为研究对象,对不同底缘结构型式闸门在水流载荷作用下的响应进行分析对比,为闸门底缘结构选型提供理论基础,具有重要的工程实际意义。对不同型式的闸门底缘结构进行分析,有限元分析软件ANSYS对潜孔式平面定轮钢闸门进行计算与分析,本文讨论的闸门形式分文两种类型:首先以底缘角度180°为基础模型,然后以闸门底缘上游倾角为45°,下游倾角为30°为优化模型,通过单向流固耦合,双向流固耦合进行计算分析对比。结果表明,闸门底缘上游倾角为45°,下游倾角为30°的优化模型有利于闸门的启闭,延长闸门寿命,更适合应用于实践中。目前围堰拆除、水下基础开挖等水下爆破工程数量不断增加,水下爆炸载荷会对闸门结构安全产生影响,需要对闸门在水下爆炸载荷作用下的结构安全进行研究。首先给出了计及冲击波、气泡脉动以及射流影响的水下爆炸载荷计算方法,然后基于流固耦合计算方法,针对典型闸门结构在6种不同的水下爆炸工况,即6种不同的冲击因子下,进行了数值模拟,在不同的工况下,闸门均产生了不同形式的弹性或塑性变形,但均未产生塑性大变形,通过本文的研究,建议在进行水下爆破工程时,要合理设置工况,选取爆距较远、冲击因子较小的工况进行作业,否则会对水利闸门结构安全造成影响。
关玉宵[2]（2019）在《超大型浮体水弹性变分原理及其应用》文中研究指明伴随着经济的不断发展,陆地的资源已经开发殆尽。因此人们将开发的力度投入到海洋当中,如何高效利用海洋资源成为热门话题,其中超大型浮体结构成为人们探索海洋资源的主要手段之一。因此,有必要加快对大型浮体结构的结构性能及设计理论的研究进程。超大型浮体结构作为一个扁平而且柔度较大的海洋浮式结构物,浮体结构与流体之间的相互作用是一个复杂的固液耦合的现象,需要应用水弹性理论来解决这个问题,与传统的海洋浮式结构物所采用的分析方法是不一致的。而变分原理可以用于弹性力学中问题的研究,其优势是可以通过一个简洁的公式表达出一个复杂的物理现象,将各个未知量的关系表达出来。本文围绕水弹性变分原理进行研究,进而对超大型浮体结构的结构性能进行研究。本文首先明确了浮体结构水弹性力学的基本方程以及边界条件,进而应用变积法建立了浮体结构与无界流体的耦合的变分原理、浮体结构与有界流体耦合的变分原理、浮体结构与无界液体耦合振动的变分原理,并通过求取驻值验证了其有效性。最后建立的变分原理,使用平板格林函数法对大型浮体结构的水弹性响应进行了探究。研究发现,伴随着浮体结构长度的增加,结构挠度随之减小,而随着浮体结构宽度的增加,结构挠度随之增加。
李瀚钦,方斌[3]（2017）在《水下结构振动与声辐射相似机理综述》文中研究表明相似理论的应用能够大大节省潜艇等水下结构物声学试验的时间和成本,将相似理论中的因此分析法和方程分析法结合,用以分析静态和动态时水下的结构原型和模型之间的相似条件,确定振动和声辐射的相似关系。静态时以加筋圆柱壳为对象,分析全相似、部分相似以及相似条件缩减问题,研究材料不同、结构形式不同等相似条件畸变对相似性的影响。动态时以简化的潜艇结构为研究对象,分析不同来流速度时,湍流边界层对相似性的影响
马丁[4]（2017）在《矩形贮箱的流固耦合振动分析》文中提出流固耦合动力学是研究变形固体在流场作用下的各种行为以及固体变形对流场的影响的一门交叉学科,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应用。结构与流体耦合前后的特性有着明显地差异,其流固耦合机理是一个值得研究的课题,本文着重研究了矩形薄板结构在与流体耦合的情况下其微分方程的一种求解方法,得到了薄板的耦合振动频率公式及其振动特性规律。首先,通过流体力学、弹性力学和流固耦合动力学的相关知识,给出了描述耦合系统的微分方程,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,挠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挠度函数,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耦合振动频率公式;其次,将推导出的薄板耦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,分析了振动时考虑流体影响的三种形式,引入薄板每单位面积质量的修正系数对公式进行修正,得到修正的薄板耦合振动频率公式;然后,将修正的耦合振动频率公式用于计算,再与参考文献进行对比,修正公式的计算结果与参考文献之间的误差明显减小,证明了本方法的可行性。最后,运用修正公式和有限元分析,在引入无量纲参数的情况下,分析了薄板长宽比、薄板板厚、流体深度和流体密度等因素对系统耦合振动频率的影响,并使用本文方法对燃油箱结构设计的改进方案进行了分析。结果证明:针对侧壁为刚性、底板为弹性的矩形贮箱流固耦合系统,用修正公式计算薄板耦合振动频率是正确的;使用铝材和钢材两种材料,各个算例的耦合振动基频的变化趋势基本一致;随着流体液深、薄板长宽比和流体密度的增加,薄板的耦合振动基频会逐渐减小,而随着薄板厚度的增加,薄板的耦合振动基频会逐渐增大;在燃油箱结构改进设计中,优化内部隔板的位置或增加隔板数量比增加底板厚度更加合理。
尚鹏飞[5]（2017）在《二维柔性体水弹性振动特性研究》文中进行了进一步梳理船舶及海洋平台等与水接触的大型弹性结构物,在外激力作用下,与水相互作用形成流固耦合振动问题。当结构振动加剧时,会导致船用机械部件和船体结构疲劳甚至破坏,影响船舶的安全航行,干扰船上各种机电设备的正常运作,影响船上工作人员居住舒适度及船舶工作效率。因此需要在初步设计阶段即能较准确地预测结构在水中的振动特性,从而避免不利影响。船舶与海洋工程结构物,主要是板梁组合结构,因此,本文以二维板及加筋板为对象,从理论分析、数值计算、实验测量及工程应用4部分研究其与水作用时的振动特性。理论分析部分,在假设流体无粘无旋不可压缩的基础上,通过求解流场速度势边值问题,得到含有板横向振动位移函数的流场速度势表达式,然后,使用结构在空气中振型函数的线性叠加近似其在水中的振型,使用能量法建立系统振动特性方程。数值计算部分,基于理论分析,首先对比了结构在空气中及水中的振动特性,表明其振型基本一致,但由于附连水质量的影响而使其在水中的频率大大降低,且振动阶数和边界条件不同,附连水质量对其影响也不同。接着,进行无量纲化参数分析,表明附连水质量受水域尺寸、结构几何尺寸、边界条件的影响,对于加筋板,由于结构复杂,其水中模态相比于空气中模态可能发生“跃迁”。工程应用部分,基于数值计算结果,使用最小二乘法,对影响无量纲附连水质量的参数进行拟合,提出了二维结构物一面与水接触时,其振动特性的快速预报公式,并计及壁面效应的影响,可通过结构在空气中的振动特性预报其在水中的振动特性。实验部分,首先推导了应变频响函数模态识别方法,表明单点拾振多点激励获得的结构应变频响函数与多点拾振单点激励获得的结构加速度频响函数是等效的。然后,将应变测量应用于结构湿模态实验中,并将实验结果与快速预报结果进行对比分析,表明应变测量可用于结构物的位移模态识别中,其前三阶固有频率相对误差在5%以内,由此验证了本文提出的快速预报公式具有足够的准确性,可用于工程初步设计中。
贾佳文,朱建公,蔡碧原[6]（2016）在《矩形薄板振动式液压脉动衰减器模态分析》文中研究指明针对液压系统压力脉动提出一种矩形薄板振动式压力脉动衰减器结构,利用矩形薄板的各阶模态来达到宽频带压力脉动衰减效果。当液压油的脉动频率接近共振矩形板的某一阶固有频率时,就会激发相应模态振型将该频率成分的脉动能量以最大限度的衰减掉。运用ANSYS Workbench对共振板进行湿模态分析,得到前12阶固有频率与振型。分析结果表明:矩形薄板振动式压力脉动衰减器结构紧凑,各模态频率分布均匀且密集,具有扩宽液压压力脉动频率带效果,适应不同工况工作。
庞君[7]（2016）在《内河起重打捞船结构强度直接评估》文中指出内河起重船可满足在内河航道架桥、打捞沉船、清除障碍等工作要求,为保证内河航道的畅通起到了重要的作用。由于起重船特殊的工作方式,其船体结构和所受载荷存在着不同于其它类型船舶的特点。在结构方面,起重船有扒杆、挂钩柱和扒杆支座等特殊结构;在载荷方面,起重船由扒杆的自重载荷、起升载荷和风载荷等载荷组成。传统的强度计算方法很难对这样复杂和有特殊结构和载荷进行有效的分析和计算。随着有限元分析方法在工程各领域的广泛应用和发展,利用有限元分析软件对船舶结构进行科学合理的有限元模拟,通过直接计算方法对船舶结构强度进行评估已经成为船舶设计的主流方法。本文利用有限元分析软件建立了某内河250吨起重打捞船船体结构的有限元模型,通过直接计算方法对该船在不同状态、不同工况下的结构强度和稳定性进行了评估,以确定该船结构的稳定性和安全性。首先计算了该非常规船舶的波浪载荷;其次,涉及起重船扒杆起升过程、打捞及放置等多种工况下,评估了扒杆的强度、稳定性以及船体基座结构的强度。该船的强度评估方法与结果,可为今后此类内河小型起重船的臂架与船体结构设计提供参考依据。
周勇[8]（2016）在《基于振动分析的结构附连水质量研究》文中研究指明在工程实践中存在着大量的振动问题,某些振动现象对人类有益或能为人类所利用,但是对于大多数机械和结构,振动往往是有害的,它不仅使机器的精度和其他性能降低,而且使构件中增加了附加动应力,缩短了构件的寿命,甚至酿成灾难性的事故。为了有效地降低振动对工程结构的危害,这就要求我们能够准确地对结构进行振动预报。而在实际工程中,很多结构在运动时会与流体接触,互相作用,其振动特性必然会受到周围流体的影响。当结构在流体中振动时,会对周围的流体产生扰动,流体扰动产生的脉动流体压力又会反过来作用在结构的表面,使得结构在流体中振动的固有频率降低,振型改变以及等效阻尼增加。本文利用理论分析、数值计算和实验研究三种方法对刚体和一维弹性体在水中的振动特性进行了研究。基于流体无旋、无粘不可压缩的假设,求解了流体域内的速度势,将脉动水压力加载在结构表面,得到结构在水中的振动方程。理论研究表明,流体对结构振动的影响主要是振动等效质量的增加,即附连水质量。二维无限长刚体的附连水质量主要与水域宽度比、刚体到自由表面和水底的距离有关。而对于一维弹性体,附连水质量主要由梁的长细比、浸没深度和振动阶数决定。进一步利用有限差分方法对有限流体域进行数值计算,分析了水域宽度比、水深比和浸没深度比等参数对刚体附连水质量的影响。借鉴刘易斯法的形式,提出了水下航行器附连水质量的快速预报公式。对于弹性体在水中的振动问题,以竖直浸入水中的圆柱梁为例,假设其在水中的振型是空气中各阶振型的叠加,利用瑞利-利兹法求解得到圆柱梁在水中振动的固有频率和振型。进一步基于数值计算结果分析了长细比、水深和模态对于附连水质量的影响,提出悬臂梁在水中振动的附连水质量快速预报公式。为了验证预报公式的准确性,基于传统的模态识别理论,推导了适用于水下结构模态测试的应变测试方法,为实验验证打下理论基础。简化实验中,通过测量某一圆柱刚体在水下振动的附连水质量验证了预报公式的有效性。并基于应变测试理论,测得悬臂梁在水中振动的固有频率和振型。进一步实验研究了悬臂梁在流体激励下的振动特性,表明流场中涡脱频率会受到梁在水中固有频率的诱导作用。本文的研究揭示了结构在水中振动的特点,分析了各参数对附连水质量的影响,对工程中的常见结构提出了快速预报公式,以适应工程应用需要。同时本文提出的应变测试方法为研究复杂结构在水中的振动提供了一定的参考。
刘磊磊[9]（2015）在《桁架式超大型浮体波浪载荷计算方法研究》文中研究说明超大型浮式结构物（VLFS）以其在海洋资源开发、空间利用方面的独特优势,而倍受国内外的广泛关注。桁架式超大型浮体作为一种新型的浮式结构物,目前还没有成熟的理论与规范指导其设计,本文主要利用时-频杂交的STF法结合“正交异性板”模型,研究桁架式超大型浮体在波浪中的水弹性响应预报及其结构设计值的确定方法,进而寻找合理方法完成其结构的强度分析,为其结构设计提供指导。本文的主要工作如下:（1）针对VLFS的三维结构,本文将其简化为等刚度的二维“正交异性板”理论模型,推导正交异性板的弯曲、振动方程,并获得其特征参数;同时,利用有限元软件获得其位移干模态,并给出了归一化处理方式,获得了利用模态叠加法求解水弹性响应所需要的浮体剪力及弯矩模态;（2）不计浮筒间的相互干扰,运用频域二维势流理论,给出了单根浮筒在流场中的定解条件,运用源汇分布法求解了浮筒在不同吃水下的绕射力（矩）、附加质量及阻尼系数,并对其规律进行了分析;（3）基于时-频杂交的STF法,研究了一种效率较高的非线性超大型浮体水弹性预报方法;为充分考虑浮体受力的非线性及计算效率问题,本文通过线性插值的方式求解浮体任一吃水下的辐射力与绕射力,在瞬时湿表面下求解浮体波浪主干扰力及静浮力,考虑浮体小尺度构件所受的莫里森力,建立了浮体受迫振动方程,并利用线性多步法建立了其求解格式。以某900m超大型浮体为例,在时域内计算了其任意浪向下的水弹性响应,并与试验值进行了对比分析;（4）最后,本文研究超大型浮体载荷预报方法;参考CCS规范,基于线性谱分析方法,确定浮体结构设计载荷;并考虑计算机内存及计算效率,给出了加载方式,完成了某浮体典型工况的强度分析。
罗贝尔[10]（2014）在《基于混沌理论的高速水流和流激振动特性研究》文中提出高速水流和流激振动现象是水利工程中十分常见并且非常重要的问题,在建设高水头、大流量水利工程时,如果在设计、施工、运行管理等环节上稍有不慎,就有可能因这两个不利现象而威胁到整个枢纽的安全,因此对高速水流和流激振动现象进行深入研究就显得十分必要。国内外关于这两方面的研究也已经积累了丰厚的成果,但是绝大部分都是在工程意义上的,这意味着无论在试验数据分析、还是数值模拟方面,基本都是以雷诺统计平均思想为理论基础的,这种处理方法虽然在一定程度上能够满足工程上的需求,但它忽视了高速水流或者流激振动现象中所蕴含的某种复杂规律性。因此将混沌理论引入到高速水流和流激振动的研究中来,是一种在工程意义下,将与湍流和振动有关的研究回归到湍流以及流固耦合现象本源性质的全新思想,并能为工程设计人员更好地理解高速水流和流激振动现象中的复杂性提供一定的理论基础,具有普遍的意义。论文首先研究了边界条件对闸门振动特性的影响规律,随后基于混沌理论,以模型试验中所测得的数据为研究背景,采用混沌初步识别方法、相空间重构理论、混沌特征量的对比分析等方法,初步研究了窄缝式消能工、阶梯式消能工、消力池底流消能以及平板闸门流激振动四种特定情况下高速水流脉动压力或振动加速度响应中所蕴含的复杂性规律,并揭示了高速水流和流激振动中存在的混沌特性。以龙开口水电站深孔平板闸门为对象,通过Block Lanczos法进行模态分析,采用约束刚度连续变化及附加质量法研究了边界支承条件和流固耦合两方面因素对其自振特性的影响,发现顺流向、侧向及竖直向约束刚度的变化在某一范围内对闸门自振特性的影响非常显着,其规律与矩形薄板横向振动的规律一致；自振频率与其振型振动方向所对应的约束条件紧密相关,与其他方向的约束条件基本无关,通过分析闸门自振频率随约束变化的规律,可以推求其相应振型的振动方向；在考虑流固耦合的情况下,门前水体通过附加质量进行模拟,结果表明水位在一定范围内的变化对闸门自振频率的影响可以忽略,且约束条件的影响相对较小。随后,在对四种不同模型试验中测量得到的试验数据进行混沌特性分析时,普遍得到了以下三条结论：（1）整体来看,对实测数据时间序列进行混沌特征的初始判别时,采用主分量分析法和0-1测试法是完全可行的,而且概念简单、可操作性强、判别方法直观有效。但这两种方法只能定性判别时间序列是否具备混沌特性,而不能定量表示和区分混沌程度的强弱差异等。（2）相空间重构的嵌入维数采用平均伪最近邻域法（Cao方法）进行计算,研究发现实测数据中包含一定水平的噪声,可能对吸引子的重现和Lyapunov指数的计算造成影响,不过文献[147]指出对于高维的时间演化过程,Cao方法对噪声具有更好的鲁棒性,该法在实测数据混沌分析的应用中是完全可行的,后来在关联维数的计算中也证明了这一点。（3）噪声对Kolmogorov熵的计算有较明显的影响,使得K只能对实测时间序列进行定性的混沌特性识别,而不能反映混沌程度的大小；而最大Lyapunov指数在脉压序列中也没有很明显的分布规律,但在加速度信号的分析中则存在明显规律。在相空间重构及混沌特征量的分布规律两个方面,不同模型试验存在一定的差异,主要结论如下：（1）窄缝消能工选取一级收缩方案（FC）和二级收缩方案（SC）两种体型进行对比分析,得到相空间重构嵌入参数τ在6-13之间,m在11-16之间,在FC方案中,τ口m随流向都存在一定的规律性。饱和关联维数D2更能反映出一定的规律性,表明在相同体型条件下,上游水位越高,流量越大,相应的流动结构越复杂,紊动随机性更高；而在SC体型的第二个收缩段底板附近,水流紊动程度并不取决于水位、流量等初始条件,而取决于二级收缩段边壁的突然转折；窄缝消能工中边墙的突然转折使得底板附近水流结构的复杂性及紊动程度比边墙附近水流更加显着,但收缩段并没有从本质上改变水流的动力结构,而只是微小的扰动。（2）阶梯式消能工选取两组阶梯组合,并通过单宽流量和弗劳德数来控制来流条件,研究表明：相空间重构的最佳嵌入参数范围为τ-=7-18,m=8-17,结合关联维数随来流条件的变化规律,发现阶梯式消能工上水流内部结构的演化过程并不直接取决于来流条件或者阶梯体型,而是取决于阶梯上的水流流态,流态不同,水流状态空间的演化规律就不同。竖直面凸角处的脉压序列存在一定水平的噪声或其附近流场的复杂度较高,可能由于跌落水流在竖直面凸角处存在较大空腔,空腔的脉动比水流脉动更复杂。混沌特征量方面,λ1的分布规律表明竖直面凸角测点的脉压序列在跌落水流时比滑行水流更显出随机性,而水平面测点的脉压序列在滑行水流时比跌落水流的混沌程度更大。D2的分布规律表明在滑行水流时,竖直面和水平面凸角处的测点均有沿程下降的趋势。（3）消力池中选取一种新型消能结构为试验方案,拟定三组试验工况。结果表明,消力池底板测点的植整体上略大于消力中墩测点,而m值则相反。D2总体分布在5.238-8.854之间,消力池底板测点数据的D2较消力中墩要小；在大流量工况（2%）时,消力池底板测点D2值有随流向增大的趋势；小流量工况（50%）时,D2值呈现出随流向减小的趋势；中墩测点的D2值大小与来流条件无关；随流量的减小,中墩前底板测点的D2值有先减后增的趋势,中墩后测点则是递减趋势,这与该优化方案的消能机理有关。在对λ1分布规律的分析中也间接表明了该优化方案在较小流量时的消能效果更好。（4）研究了水弹性模型试验中所测量的闸门加速度响应数据,拟定了1/8～7/8共7个开度条件,上游水位控制在设计水位。除了1/8开度外,侧向振动的m值比其他方向更大,而1/8和7/8开度在各振动方向时的m值比其他中间开度都要小。在该闸门的竖向振动与顺流向振动中呈现出了较低维（3.342～5.130）的混沌吸引子,表明对闸门流激振动系统进行建模,只需要更少的独立控制变量,就可以基本描述闸门在振动过程中所呈现出来的复杂性和非线性规律。不同测点的λ1随闸门开度的变化规律呈现“两边小中间大”的趋势,表明除了1/8和7/8开度,在其他局部开启条件下,闸门在水流激振影响下的振动复杂性更大,这就体现在实际工程中,闸门在2/8开度到6/8开度之间的振动情况存在更多不确定性,包括强烈振动的情况。
二、矩形板的水弹性振动（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、矩形板的水弹性振动（论文提纲范文）
（1）水流冲击及水下爆炸载荷作用下的钢制闸门流固耦合响应特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 闸门流固耦合分析研究进展 |
| 1.3 基础理论及方法 |
| 1.4 研究的目的和主要内容 |
| 2 流固耦合计算方法 |
| 2.1 水流-闸门流固耦合分析流程 |
| 2.2 水下爆炸流固耦合方法概述 |
| 2.2.1 空气欧拉体材料参数 |
| 2.2.2 水欧拉体材料参数 |
| 2.2.3 爆轰产物状态方程 |
| 2.3 流场有限元模型建立 |
| 3 水流冲击载荷作用下闸门单、双向流固耦合分析 |
| 3.1 闸门实体模型建模方法及其有限元模型 |
| 3.2 闸门相同底缘角度的单、双向流固耦合对比分析 |
| 3.3 下游不同水域高度的的流固耦合分析 |
| 3.4 闸门不同底缘结构型式的流固耦合分析 |
| 4 近场非接触水下爆炸载荷计算方法 |
| 4.1 近场水下爆炸冲击波载荷 |
| 4.2 近场水下爆炸冲击波载荷等效方法 |
| 4.3 近场水下爆炸气泡射流载荷计算 |
| 5 近场非接触水下爆炸闸门结构动响应分析 |
| 5.1 水下近场爆炸塑性动力学理论分析方法 |
| 5.1.1 闸门结构中板的动塑性分析 |
| 5.1.2 闸门结构中板架的动塑性分析 |
| 5.1.3 闸门结构塑性破坏衡准 |
| 5.2 数值仿真计算方法 |
| 5.2.1 水下爆炸载荷对结构毁伤仿真计算 |
| 5.2.2 水下爆炸载荷对结构毁伤仿真计算结果 |
| 5.2.3 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）超大型浮体水弹性变分原理及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超大型浮体结构的分类以及应用 |
| 1.2.1 超大型浮体结构分类 |
| 1.2.2 超大型浮体结构的应用 |
| 1.3 水弹性理论分类及二维水弹性理论的发展历程 |
| 1.3.1 水弹性理论分类 |
| 1.3.2 二维水弹性理论发展历程 |
| 1.4 浮箱型超大浮体水弹性分析的解法 |
| 1.4.1 浮箱型超大型浮体水弹性分析的假设 |
| 1.4.2 浮箱型超大型浮体水弹性分析的频域解法 |
| 1.5 本文研究的内容 |
| 第2章 水弹性分析的基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流体基本方程 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.4 变分原理以及变分运算 |
| 2.4.1 变分原理简介 |
| 2.4.2 变分运算 |
| 2.4.3 变积运算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 弹性体与流体耦合作用下的变分原理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水弹性力学问题的微分方程 |
| 3.3 弹性体和有界流体耦合作用的变分原理 |
| 3.4 弹性体和无界流体耦合作用的变分原理 |
| 3.5 弹性体和有限水深流体耦合振动的变分原理 |
| 3.6 变分原理的检验——驻值条件的推导 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 大型浮体水弹性响应求解 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 格林函数以及平板格林函数 |
| 4.2.1 格林函数 |
| 4.2.2 平板格林函数的推导 |
| 4.3 四边自由矩形问题的描述 |
| 4.4 平板格林函数的应用 |
| 4.5 大型浮体结构响应分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）矩形贮箱的流固耦合振动分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 流固耦合相关理论及数值方法 |
| 2.1 弹性薄板相关理论 |
| 2.2 流体相关理论 |
| 2.2.1 流体特性介绍 |
| 2.2.2 流体运动描述 |
| 2.2.3 流体运动方程 |
| 2.2.4 边界条件 |
| 2.3 数学物理方程及其求解方法 |
| 2.3.1 分离变量法 |
| 2.3.2 傅里叶级数 |
| 2.3.3 迦辽金法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 矩形贮箱弹性底板结构的流固耦合振动分析 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 流体域运动方程 |
| 3.3 固体域运动方程 |
| 3.4 耦合方程 |
| 3.5 求解方法 |
| 3.5.1 分离变量和迦辽金法的基函数选取研究 |
| 3.5.2 方程式近似解 |
| 3.5.3 数值结果与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 薄板结构的流固耦合振动规律分析 |
| 4.1 有限元分析及耦合场简介 |
| 4.2 流固耦合振动规律分析 |
| 4.2.1 模型的建立与对比方案 |
| 4.2.2 数值结果与讨论 |
| 4.3 工程应用研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
（5）二维柔性体水弹性振动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 第二章 二维弹性结构理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 刘易斯法计算原理 |
| 2.3 物理模型 |
| 2.3.1 未加筋板模型 |
| 2.3.2 加筋板模型 |
| 2.4 控制方程及边界条件 |
| 2.5 能量法求解 |
| 2.6 级数收敛性分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 二维弹性结构在理想流体中的位移模态研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算原理 |
| 3.3 计算对象 |
| 3.4 未加筋板结构干湿模态对比研究 |
| 3.5 加筋板结构干湿模态对比研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 二维弹性体在理想流体中振动特性的快速预报 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 无量纲参数定义 |
| 4.3 未加筋板参数分析 |
| 4.3.1 四边固支工况 |
| 4.3.2 四边简支工况 |
| 4.3.3 四边自由工况 |
| 4.4 加筋板参数分析 |
| 4.4.1 四边固支工况 |
| 4.4.2 四边简支工况 |
| 4.4.3 四边自由工况 |
| 4.5 快速预报 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 二维弹性结构在理想流体中的模态试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验原理 |
| 5.2.1 应变频响函数的模态识别(测力法) |
| 5.2.2 基于随机子空间的模态识别(不测力法) |
| 5.2.3 应变测量原理 |
| 5.3 信号处理 |
| 5.3.1 时域数据去除均值 |
| 5.3.2 时域数据FFT变换 |
| 5.3.3 信号的平均与重叠 |
| 5.4 实验对象及台架 |
| 5.5 测点布置及预处理 |
| 5.6 直接实验结果 |
| 5.7 实验结果讨论 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 主要工作与创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（6）矩形薄板振动式液压脉动衰减器模态分析（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1矩形薄板频率计算 |
| 1. 1矩形薄板振动基本动力方程 |
| 1. 2矩形薄板在液体中的频率 |
| 2流固耦合湿模态仿真分析 |
| 2. 1结构建模及参数设定 |
| 2. 2仿真结果分析 |
| 3结论 |
（7）内河起重打捞船结构强度直接评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 起重船简介 |
| 1.2 课题研究目的 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 船舶模型建立 |
| 2.1 利用有限元软件建模的基本方法 |
| 2.2 起重船主要资料 |
| 2.3 有限元模型建立 |
| 2.3.1 打捞扒杆有限元模型 |
| 2.3.2 起重扒杆有限元模型 |
| 2.3.3 船体基座有限元模型 |
| 2.3.4 船中段有限元模型 |
| 2.3.5 船首段有限元模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 计算载荷及边界条件 |
| 3.1 打捞扒杆 |
| 3.1.1 扒杆起升过程 |
| 3.1.2 各种工况下载荷的选取 |
| 3.1.3 边界条件 |
| 3.2 扒杆起升过程船体基座 |
| 3.2.1 边界条件 |
| 3.2.2 计算工况 |
| 3.3 打捞及放置工况船体基座 |
| 3.3.1 计算工况和载荷 |
| 3.3.2 边界条件 |
| 3.4 起重扒杆工作状态 |
| 3.5 波浪载荷弯矩计算 |
| 3.5.1 非常规主尺度船舶的波浪载荷直接计算 |
| 3.5.2 总纵强度（船中）边界条件与计算工况 |
| 3.5.3 总纵强度（船首）边界条件与计算工况 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 结构强度校核分析 |
| 4.1 扒杆起升过程结构强度校核分析 |
| 4.1.1 扒杆起升过程打捞扒杆、起重扒杆强度校核 |
| 4.1.2 扒杆起升过程打捞扒杆、起重扒杆稳定性校核 |
| 4.1.3 扒杆起升过程船体基座结构强度校核 |
| 4.1.4 结论 |
| 4.2 打捞及放置工况结构强度校核分析 |
| 4.2.1 打捞及放置工况打捞扒杆结构强度校核 |
| 4.2.2 打捞及放置工况打捞扒杆稳定性校核 |
| 4.2.3 打捞及放置工况船体基座结构强度校核 |
| 4.2.4 结论 |
| 4.3 起重工况结构强度校核分析 |
| 4.4 总纵强度校核分析 |
| 4.4.1 总纵强度（船中）校核 |
| 4.4.2 总纵强度（船首）校核 |
| 4.4.3 结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
（8）基于振动分析的结构附连水质量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 刚体运动的附连水质量研究 |
| 1.2.2 一维弹性体的流固耦合振动计算 |
| 1.2.3 二维弹性体水中振动特性研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 结构在流体中的振动及附连水质量的理论推导 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构振动理论 |
| 2.2.1 刚体振动方程 |
| 2.2.2 一维弹性梁振动方程 |
| 2.3 流体域控制方程及边界条件 |
| 2.4 附连水质量计算公式的导出 |
| 2.4.1 水下浸没刚体的附连水质量 |
| 2.4.2 水下一维弹性梁的附连水质量 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 附连水质量的数值计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 刚体附连水质量的数值计算 |
| 3.2.1 计算模型及算法验证 |
| 3.2.2 简化边界条件的影响 |
| 3.2.3 参数分析 |
| 3.3 一维弹性梁附连水质量数值计算 |
| 3.3.1 计算模型描述 |
| 3.3.2 模态计算 |
| 3.3.3 参数分析 |
| 3.4 附连水质量快速预报公式 |
| 3.4.1 刚体附连水质量预报公式 |
| 3.4.2 .圆柱悬臂梁附连水质量快速预报公式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于应变测试的模态识别理论 |
| 4.1 频域模态识别理论 |
| 4.1.1 位移频响函数的推导 |
| 4.1.2 位移模态的识别 |
| 4.1.3 使用应变片时,应变频响函数推导 |
| 4.1.4 使用应变片时,位移模态的识别 |
| 4.2 时域模态识别(状态子空间法) |
| 4.2.1 系统的随机状态空间模型 |
| 4.2.2 基于参考点的随机状态子空间模型 |
| 4.2.3 根据子空间模型分析出结构模态参数 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 水中结构附连水质量实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 浸没刚体附连水质量实验 |
| 5.2.1 实验装置介绍 |
| 5.2.2 实验原理与结果 |
| 5.3 悬臂梁静水实验 |
| 5.3.1 实验介绍 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.4 悬臂梁在流场中实验 |
| 5.4.1 实验介绍 |
| 5.4.2 实验结果与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 主要工作内容与创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（9）桁架式超大型浮体波浪载荷计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的目的和意义 |
| 1.2 VLFS研究现状及发展动态 |
| 1.2.1 VLFS发展现状 |
| 1.2.2 VLFS水弹性理论研究现状 |
| 1.3 论文主要工作简介 |
| 第2章 浮体结构简介及结构模型简化 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 浮体结构形式简介 |
| 2.3 板弯曲理论简介 |
| 2.3.1 刚性板弯曲理论假设 |
| 2.3.2 应变与位移的关系 |
| 2.3.3 正交异性板弯曲的基本方程 |
| 2.4 板振动方程推导 |
| 2.4.1 正交异性板振动方程推导 |
| 2.4.2 板固有振型的正交性 |
| 2.4.3 含有刚体模态的模态叠加法原理 |
| 2.5 算例 |
| 2.5.1 位移模态计算 |
| 2.5.2 剪力弯矩模态计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 浮筒水动力计算 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 线性速度势的分解 |
| 3.3 切片理论计算原理 |
| 3.3.1 基本假设 |
| 3.3.2 坐标系统 |
| 3.4 浮筒辐射势求解 |
| 3.5 浮筒绕射势求解 |
| 3.6 浮筒附加质量及阻尼系数计算结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 浮体水弹性响应预报 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 浮体结构动力学方程的建立 |
| 4.2.1 坐标系系统 |
| 4.2.2 浮体结构动力学方程 |
| 4.3 浮体消波说明 |
| 4.4 浮体受力计算 |
| 4.4.1 静水力 |
| 4.4.2 入射力 |
| 4.4.3 辐射力 |
| 4.4.4 绕射力 |
| 4.4.5 莫里森力 |
| 4.5 浮体运动方程的求解 |
| 4.6 计算实例 |
| 4.6.1 迎浪工况下的水弹性响应预报 |
| 4.6.2 斜浪工况下的水弹性响应预报 |
| 4.6.3 横浪工况下的水弹性响应预报 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 浮体结构设计载荷确定方法研究及应用 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 浮体运动及载荷成分分析 |
| 5.2.1 迎浪工况结果分析 |
| 5.2.2 斜浪工况结果分析 |
| 5.2.3 横浪工况结果分析 |
| 5.3 线性载荷预报理论 |
| 5.3.1 线性波浪载荷短期预报 |
| 5.3.2 线性波浪载荷长期预报 |
| 5.4 线性设计波法 |
| 5.5 计算实例 |
| 5.5.1 浮体工况定义 |
| 5.5.2 浮体计算参数设定及设计值确定 |
| 5.5.3 浮体强度分析边界条件定义 |
| 5.5.4 浮体强度分析载荷加载方法 |
| 5.5.5 强度分析衡准 |
| 5.5.6 迎浪航行的结构强度分析 |
| 5.5.7 斜浪工况结构强度分析 |
| 5.5.8 浮体结构强度分析结论 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）基于混沌理论的高速水流和流激振动特性研究（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 高速水流研究概况及存在问题 |
| 1.2.2 流激振动问题研究概况及存在问题 |
| 1.2.3 混沌理论研究进展及应用概况 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 2 基本理论 |
| 2.1 结构动力特性分析方法 |
| 2.1.1 基本理论和方法介绍 |
| 2.1.2 分块Lanczos法 |
| 2.2 相空间重构理论 |
| 2.2.1 时间序列的相空间重构概论 |
| 2.2.2 最佳延迟时间的确定 |
| 2.2.3 最佳嵌入维数的确定 |
| 2.3 混沌特征的识别方法 |
| 2.3.1 饱和关联维数法 |
| 2.3.2 Lyapunov指数 |
| 2.3.3 Kolmogorov熵 |
| 2.3.4 主分量分析 |
| 2.3.5 混沌识别的0-1测试法 |
| 2.4 脉动压力混沌分析的可行性 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 闸门结构的动力特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 边界条件的影响概况 |
| 3.1.2 研究对象 |
| 3.2 计算结果分析 |
| 3.2.1 顺流向约束的影响 |
| 3.2.2 侧向及竖向约束的影响 |
| 3.2.3 整体约束的影响 |
| 3.2.4 流固耦合的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 窄缝消能工脉压序列的相空间重构及混沌特征 |
| 4.1 窄缝消能工简介 |
| 4.2 测试仪器介绍 |
| 4.3 模型设计及数据处理 |
| 4.3.1 模型设计 |
| 4.3.2 数据处理 |
| 4.4 主分量分析 |
| 4.5 基于0-1测试法的混沌识别 |
| 4.6 时间序列的相空间重构 |
| 4.7 关联维数的计算 |
| 4.8 Kolmogorov熵 |
| 4.9 Lyapunov指数 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 阶梯式消能工脉压序列的相空间重构与混沌特征 |
| 5.1 阶梯式消能工简介 |
| 5.2 模型设计及数据处理 |
| 5.2.1 模型设计 |
| 5.2.2 数据处理 |
| 5.3 主分量分析 |
| 5.4 混沌识别的0-1测试法 |
| 5.5 相空间重构 |
| 5.6 关联维数和Kolmogorov熵 |
| 5.6.1 关联维数 |
| 5.6.2 Kolmogorov熵 |
| 5.7 Lyapunov指数 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 消力池底板脉压序列的相空间重构与混沌特征 |
| 6.1 消力池底流消能简介 |
| 6.2 模型设计与数据处理 |
| 6.2.1 模型设计 |
| 6.2.2 数据处理 |
| 6.3 混沌特征的初始判别 |
| 6.3.1 主分量分析法 |
| 6.3.2 0-1测试法 |
| 6.4 相空间重构 |
| 6.5 关联维数和Kolmogorov熵 |
| 6.5.1 关联维数 |
| 6.5.2 Kolmogorov熵 |
| 6.6 Lyapunov指数 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 闸门振动加速度响应序列的相空间重构与混沌特征 |
| 7.1 闸门流激振动简介 |
| 7.2 模型设计与数据处理 |
| 7.2.1 模型设计 |
| 7.2.2 数据处理 |
| 7.3 混沌特征的初始判别 |
| 7.3.1 主分量分析法 |
| 7.3.2 0-1测试法 |
| 7.4 相空间重构 |
| 7.5 关联维数和Kolmogorov熵 |
| 7.5.1 关联维数 |
| 7.5.2 Kolmogorov熵 |
| 7.6 Lyapunov指数 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的学术论文和参加的科研项目 |
| 致谢 |
四、矩形板的水弹性振动（论文参考文献）
- [1]水流冲击及水下爆炸载荷作用下的钢制闸门流固耦合响应特性研究[D]. 王辉. 山东大学, 2020(12)
- [2]超大型浮体水弹性变分原理及其应用[D]. 关玉宵. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
- [3]水下结构振动与声辐射相似机理综述[A]. 李瀚钦,方斌. 第十届武汉地区船舶与海洋工程研究生学术论坛论文集, 2017
- [4]矩形贮箱的流固耦合振动分析[D]. 马丁. 西南交通大学, 2017(07)
- [5]二维柔性体水弹性振动特性研究[D]. 尚鹏飞. 上海交通大学, 2017(09)
- [6]矩形薄板振动式液压脉动衰减器模态分析[J]. 贾佳文,朱建公,蔡碧原. 液压与气动, 2016(06)
- [7]内河起重打捞船结构强度直接评估[D]. 庞君. 浙江海洋大学, 2016(03)
- [8]基于振动分析的结构附连水质量研究[D]. 周勇. 上海交通大学, 2016(03)
- [9]桁架式超大型浮体波浪载荷计算方法研究[D]. 刘磊磊. 哈尔滨工程大学, 2015(06)
- [10]基于混沌理论的高速水流和流激振动特性研究[D]. 罗贝尔. 武汉大学, 2014(08)