三维粘弹壁板颤振分析 flutter analysis for a three-dimensional viscoelastic panel.pdfVIP

振　动　与　冲　击 第３０卷第１期 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．１２０１１　  三 维 粘 弹 壁 板 颤 振 分 析 １ ２ ２ 肖艳平 ，杨翊仁 ，叶献辉 （１．中国民航飞行学院 飞行技术系，四川 广汉　６１８３０７； ２．西南交通大学 力学与工程学院，成都　６１００３１） 　　摘　要：基于Ｋｅｌｖｉｎ粘弹模型，根据ＶｏｎＫａｒｍａｎ大变形应变－位移关系和一阶活塞气动力理论，运用伽辽金方法 建立了三维粘弹壁板颤振方程，并采用Ｒｏｕｇｅ－Ｋｕｔｔａ法进行数值积分，分析粘弹阻尼，面内压力及壁板几何尺寸对粘弹壁 板颤振的影响，进而取动压为分叉参数，研究粘弹壁板颤振时的分叉及混沌等特性。结果表明：随着粘弹性阻尼的增大， 系统的静态稳定区域先减小后增大，而静态屈曲解几乎不受影响，同时发现混沌运动区域随着粘弹阻尼的增大而快速减 小。当取动压为分叉参数时发现粘弹壁板分叉特性很复杂，系统由屈曲状态进入混沌振动，再经历一系列的分叉进入简 谐极限环振动状态；而较大面内压力和较小的长宽比不利于粘弹壁板的稳定。 关键词：粘弹壁板；活塞理论；颤振；分叉 中图分类号：Ｖ２１５．３　　　文献标识码：Ａ Ｆｌｕｔｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒａｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｐａｎｅｌ １ ２ ２ ＸＩＡＯＹａｎｐｉｎｇ，ＹＡＮＧＹｉｒｅｎ，ＹＥＸｉａｎｈｕｉ （１．ＴｈｅＤｅｐｔ．ＯｆＦｌｉｇｈｔＴｅｃｈ．，ＣｉｖｉｌＡｖｉａｔｉｏｎＦｌｉｇｈｔＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｉｎａ，Ｇｕａｎｇｈａｎ６１８３０７，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐｔ．ｏｆＡｐｐｌ．ＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇ．，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　ＢａｓｅｄｏｎＫｅｌｖｉｎｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｄａｍｐｉｎｇｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｆｌｕｔｔｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆａｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｐａｎｅｌ ｗｅｒｅｓｅｔｕｐａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＶｏｎＫａｒｍａｎｌａｒｇｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒａｉｎｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｒｅｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｆｉｒｓｔｐｉｓｔｏｎｔｈｅｏｒｙｏｆ ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｂｙｕｓｉｎｇＧａｌｅｒｋｉｎａｐｐｒｏａｃｈ，ａｎｄｓｏｌｖｅｄｗｉｔｈＲｏｕｇｅＫｕｔｔａｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ ｄａｍｐｉｎｇ，ｉｎｐｌａｎｅｌｏａｄｓａｎｄｐａｎｅｌｌｅｎｇｔｈｔｏｗｉｄｔｈｒａｔｉｏｓｏｎｔｈｅｆｌｕｔｔｅｒｏｆｔｈｅｐａｎｅｌｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｕｓｉｎｇｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅａｓｔｈｅｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒ，ｔｈｅｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｏｓｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｔｈｅｐａｎｅｌｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔｗｉｔｈｒｉｓｅｏｆｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｄａｍｐｉｎｇ，ｔｈｅｓｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｎｅｌｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｉｒｓｔｌｙａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｓ；ａｎｄｔｈｅｃｈａｏｔｉｃ ｒｅｇｉｏｎｆｌｅｅｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｓ；ｂｕｔｔｈｅｒｅｉｓａｌｍｏｓｔｎｏｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｂｕｃｋｌｅｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｌｓｏｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｗｉｔｈ ｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅ