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摘要开口薄壁杆件具有一定的优点，在实际的工程中被大量的采用，因而具有重要的研究价值与理论意义。课题选择开口薄壁杆件为研究对象，能够提升对理论知识的重视，并从中体会到理论研究源于实际问题且两者密不可分的本质。本课题所选取的研究对象结构简单，易于分析，但建模过程需要大量的力学理论支撑，需有具有灵活运用的能力；所建立的模型的运动微分方程将有一个多变量偏微分方程，易于定性分析但工作量较大。本篇毕业设计通过对开口薄壁杆件的动力学分析，可实现对细长结构振动的规律总结，给出简单的模态分析，为实际工程研究提供理论参考。23132
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关键词 开口薄壁杆件 弯曲中心 振动微分方程 固有频率 模态分析
毕业设计说明书（ 毕业论文）外文摘要
Title Open thin-walled bar structure and dynamics of computing research
Abstract
Open thin-walled bar has certain advantages, in the actual project has been a lot of uses, which has important research value and theoretical significance. Select the topics open thin-walled bar for the study, can enhance the importance of the theory of knowledge and experience from the theoretical study and practical problem stems from the nature of the two inseparable. Simple research this topic selected object structure, easy to analyze, but the modeling process requires a lot of mechanics theoretical support, the ability to have a need for flexibility in the use of; established model equations of motion will have a multi-variable partial differential equations, easy qualitative analysis but a larger workload. This graduation design by kinetic analysis of thin-walled bar opening, the elongated structures can be realized on the law of vibration summary, given the simple modal analysis, providing a theoretical reference for practical engineering research.
Keywords Thin-walled bar openings Bending center Vibration differential equation Natural frequency Modal Analysis
目 录
1 绪论 1
2 课题研究背景及意义 2
2.1 薄壁杆件理论体系建立 2
2.2 薄壁杆件振动理论的早期发展 3
2.3 细长杆件弯扭耦合振动的研究概况 3
2.4 研究手段 5
3 理论推导 6
3.1 纵向翘曲位移 6
3.2 约束扭转的正应力 7
3.3 约束扭转剪应力 8
3.4 薄壁梁横截面弯曲中心的计算 8
3.5 连续梁振动微分方程推导 12
4 薄壁梁振动的模态分析 18
4.1 Matlab软件的发展和在机械振动领域的应用的简单介绍 18
4.2 固有频率和模态函数图象 18
4.3 数据，图象分析 28
5 课题中存在的问题和不足 28
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 绪论
本次课题针对开口薄壁杆件的结构特点与动力学特有属性，综述了近年来国内外在该领域的主要研究成果和发展前景并对该领域的研究趋势进行了展望。然后对薄壁杆件弯曲中心的推导，以及其振动方程进行了推导。最后基于上述公式，选取了两种不同截面的薄壁杆件求出其固有振动频率并且进行了模态分析。
2 课题研究背景及意义
细长薄壁杆件结构具有十分著优点如——轻质量、高强度等，所以在实际的工程应用中能够发挥良好的力学性能，且因为结构自身原因在设计上便于优化，因而在早期的交通运输和航空航天以及建筑结构中得以广泛利用，时至今日仍然在这些领域里占据较为主导地位并发挥着十分可观的力学效能。而对于学者以及相关工程师而言，对薄壁结构的性能与特征有十分深刻的了解是十分必要的。