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薄壁圆柱壳结构具有刚性好、重量轻等优点,在工程实际中得到了广泛的应用,与此同时壳体结构受动载荷所引起的振动响应问题也引起了学者的重视。在各种载荷形式中,谐波激励是最基础的载荷激励形式。任何复杂形式的载荷均可分解为一系列的谐波载荷激励,而线性系统的总响应可由各个谐波响应叠加得到,因此薄壁圆柱壳体结构在谐波激励下的振动响应分析方法研究具有重要的科学意义与工程价值。 本文首先介绍了圆柱壳结构动力学分析的研究背景,综述了壳体理论以及圆柱壳振动响应的分析方法的国内外研究现状,以一端固支一端自由的悬臂薄壁圆柱壳为研究对象,针对其在谐波激励下的强迫振动响应分析方法进行了对比研究,主要内容如下: (1)依据薄壁壳体假设,并基于Love壳体理论,建立了静止薄壁圆柱壳的振动微分方程组;利用振型叠加法,讨论了在径向谐波激励下悬臂薄壁圆柱壳的振动响应特性。 (2)基于圆柱壳体的薄壁特征,建立悬臂薄壁圆柱壳有限元模型,并将试验模态参数与有限元模态参数(固有频率与模态振型)进行对比,验证了有限元模型。 (3)在模型模态参数验证的基础上,分别采用谐响应与瞬态响应分析方法,针对不同振动状态,研究了径向谐波激励下模型悬臂端节点的振动响应特性。 (4)在明确测试、激励、拾振方案的基础上,搭建了测试系统,测试了不同振动态下测点的径向振动响应,并对测试结果进行对比分析。 (5)基于有限元法,对悬臂薄壁圆柱壳的共振行为进行分析,并与其模态振型进行比对,说明了共振响应行为与模态特性的相关性,并进行试验验证。