含轴对称裂纹的圆柱壳输入功率流特性

摘要

广泛应用于船舶与海洋工程等领域的圆柱壳结构因冲击、腐蚀、交变载荷等外力作用下常出现裂纹损伤,因此,对含裂纹的圆柱壳结构的动态特性进行研究具有重要意义.对含有环向轴对称表面裂纹的无限长圆柱壳的振动与输入功率流特性进行研究,将壳体中的表面裂纹模拟为线弹簧,运用线弹性断裂力学,考虑到裂纹的张开、滑移和撕裂三种状态,建立了裂纹区域的局部柔度矩阵.分析了在周向线力作用下圆柱壳在呼吸模式下的振动与波传播特性,并讨论了壳体中的输入能量流与裂纹参数和结构参数之间的联系.结果表明裂纹的存在改变了壳体中的振动波和能量的传播特性,裂纹的位置和深度与功率流特性密切相关.