计及自由液面影响的水下有限深度圆柱壳自由振动分析

• 作者: 朱翔 李天匀 杨国栋 缪宇跃 郭文杰
• 来源期刊: 振动与冲击
• 学科: 交通运输
• 关键词: 自由液面 能量泛函变分 镜像原理 Graf加法定理
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 页码范围: 1-6
• 页数: 6页
• 分类号: U661.44
• 字数: 4073字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2017.10.001

摘要

提出了一种求解有限浸没深度下圆柱壳振动特性的解析方法.采用镜像原理和Graf加法定理得到流体速度势的解析表达式,然后再结合能量泛函变分方法推导出计及自由液面影响的壳-液耦合振动方程,通过求解该方程,得到结构各阶固有频率.研究表明,相比于无限域,自由液面的存在会增大同阶次模态固有频率,而且离自由液面越近,固有频率越大,但是随着浸没深度逐渐增加,自由振动特性很快趋近于无限域.与有限元软件Nastran计算结果对比表明该方法准确、可靠、简便,且具有计算量小、易于参数优化的优点,也为近水面结构流固耦合振动特性分析提供了新的思路.