Al质蜂窝夹芯板非线性动力学分析

金属学报, 2012, 48(8): 995-1004. doi: 10.3724/SP.J.1037.2012.00235

Al质蜂窝夹芯板非线性动力学分析

张英杰 ^1, , 颜云辉 ^2, , 李永强 ^3, , 李锋 ^4,

1.东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819;东北大学理学院,沈阳110819

2.东北大学机械工程与自动化学院,沈阳,110819

3.东北大学理学院,沈阳,110819

4.东北大学理学院,沈阳,110819

基金项目: 国家自然科学基金(50574019)

关键词：蜂窝夹芯板 , 受迫振动 , 非线性动力学 , 混沌

NONLINEAR DYNAMICS ANALYSIS OF ALUMINUM HONEYCOMB SANDWICH PLATE WITH COMPLETED CLAMPED SUPPORTED

基于经典叠层板理论和几何大变形理论,研究了四边固支A1质蜂窝夹芯板的非线性动力学问题.在考虑横向阻尼的影响下,利用Hamilton变分原理建立了蜂窝夹芯板受横向激振力作用时的受迫振动微分方程,通过振型正交化将蜂窝夹芯板的受迫振动微分方程简化为双模态下的动力学控制方程,同时利用Runge-Kutta法数值模拟了系统的非线性动力学行为.结果表明:由于芯层六角形胞元结构的影响,使得蜂窝夹芯板的振动对横向激振力幅值的变化非常敏感；第一阶模态下的最大振幅总要大于第二阶模态下的最大振幅,横向激振力幅值在不同的取值范围时,蜂窝夹芯板存在不同性质的动力学现象,在横向激振力幅值较小阶段,系统总是呈现单倍周期运动.当横向激振力幅值增加到一定数值时,系统呈现出从周期运动向倍周期及混沌等复杂运动形式的转换.通过相应的弯曲振动响应实验,对数值分析结果进行了实验验证.

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