1. 本选题研究的目的及意义
轴-壳耦合结构作为一种常见的工程结构形式,广泛应用于船舶、航空航天、海洋工程等领域。
例如,船舶的推进轴系、航空发动机的机匣-转子系统、深海潜水器的耐压壳体-内部支撑结构等都属于轴-壳耦合结构。
这些结构在服役过程中往往会受到流体动力的作用,从而引发振动问题。
2. 本选题国内外研究状况综述
轴-壳耦合结构的振动问题一直是工程领域的研究热点,国内外学者对此进行了大量的研究工作。
1. 国内研究现状
国内学者在轴-壳耦合系统振动分析方面取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究的主要内容包括以下几个方面:1.轴-壳耦合系统振动理论基础:阐述轴和壳体的振动理论,推导轴-壳耦合系统振动方程,为后续研究奠定理论基础。
2.水中轴-壳耦合系统动力学模型:建立考虑流固耦合作用的水中轴-壳耦合系统动力学模型,包括轴单元模型、壳单元模型和流固耦合模型,并利用有限元方法进行数值求解。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法,具体步骤如下:1.理论分析阶段:-研究轴-壳耦合系统的振动理论,推导系统在流体环境下的振动方程。
-分析不同因素对系统振动特性的影响,例如水深、激励频率等。
2.数值模拟阶段:-建立水中轴-壳耦合系统的有限元模型,包括轴单元、壳单元和流体单元。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.建立了更为精确的水中轴-壳耦合系统动力学模型,充分考虑了流固耦合作用对系统振动特性的影响。
2.采用了先进的数值模拟方法,对系统在复杂工况下的振动响应进行了更为精确的预测。
3.结合实验研究,验证了数值模型的准确性和可靠性,并进一步揭示了流体环境对系统振动特性的影响机制。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.陈耕,徐敏,张志谊,等.基于Donnell理论的深海采矿管道轴-壳耦合振动特性分析[J].海洋工程,2021,39(5):153-160.
2.张希,李洪亮,何光渝,等.基于改进傅里叶级数法的流固耦合轴-壳系统动力学建模与分析[J].振动与冲击,2023,42(11):108-116.
3.李良红,冯志强,刘少华,等.基于Hamilton原理的旋转锥壳-轴-环系统动力学建模[J].航空动力学报,2023,38(2):218-227.
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