球壳在可压缩空气下的耦合振动分析

摘要：

大跨空间结构近年来应用越来越广，此类结构对于风荷载十分敏感。如何考虑空间结构与空气耦合振动作用成为业界难点。通过对三维球形结构在可／不可压缩空气下振动问题进行分析，在假设边界为简谐振动并忽略低阶项的情况下，求解出两种情况下的理论解。结合具体的物理模型，对理论结果进行了探讨，得出以下结论：不可压缩假设下，结构表面压力值主要部分与振动加速度及结构曲率半径成正比，流场对结构作用力相当于附加质量；而在可压缩空气情况下，压力值与振动速度成正比、与结构形式无关，流场对结构作用力可相当于黏滞阻尼。最后，利用数值方法对理论解进行了验证，结果符合良好。结果可以推广到壳形结构，为大跨空间结构的抗风、抗振提供理论支持。

关键词：可压缩流体、空间结构、耦合振动

所属期刊栏目：35

分类号：TU311(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金51508238

在线出版日期：2016-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：160-164