振动波在质量偏心Timoshenko梁非连续处的传播特性研究

摘要

在工程实际中或研究船舶、潜艇等的低频振动时,相应的梁模型有时存在质量中心与形心不重合的情况,此质量偏心会引起弯-纵耦合。该研究以弯曲传播波、弯曲衰减波和纵向波为对象,推导了振动波在Timoshenko偏心梁的弹性支撑、变截面、边界和直角转角处的透射和反射矩阵,重点讨论了振动波的耦合及相互转变效应。分析结果表明:质量偏心率越大,弯曲衰减波越容易转变为弯曲传播波;当频率提高或者偏心率增大时,弯曲波对纵向波的贡献也变大;三种振动波在边界处不会产生耦合效应;当波入射位置存在截面尺寸变化时,弯曲衰减波在新尺寸对应的截止频率处转变为弯曲传播波。