基于微分求积有限元法的梁板壳及耦合结构振动特性研究的任务书.docx

基于微分求积有限元法的梁板壳及耦合结构振动特性研究的任务书
任务书
一、任务背景
梁板壳结构广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域，具有结构简单、强度高、刚度好等优点。因此，对该类结构的振动特性进行深入研究具有重要意义。
近年来，基于微分求积有限元法的结构振动特性研究得到了广泛关注。相比于传统的有限元法，该方法具有较高的精度和计算效率，能够有效地解决结构振动问题。因此，本次研究选取基于微分求积有限元法，对梁板壳及其耦合结构的振动特性进行分析。
二、研究内容
本次研究包括以下内容：
1.对梁板壳及其耦合结构进行建模，并采用微分求积有限元法求解其振动特性参数，包括自然频率、振型和动力响应等。
2.利用所获得的数据，进一步分析梁板壳及其耦合结构的振动特性规律，探究其受力特点和结构动力响应等问题。
3.尝试探索一些改进的微分求积有限元法，以提高其精度和计算效率，并将其应用于本研究对象的振动特性分析中。
三、研究方法
本次研究采取以下研究方法：
1.首先对梁板壳及其耦合结构进行建模，建立系统的动力学模型。
2.采用微分求积有限元法，对建立的模型进行数值求解，并得到结构的振动特性参数。
3.对所获得的数据进行聚类分析、特征分析和规律探究，进一步研究该结构的振动特性规律。
4.基于改进的微分求积有限元法，进行结构振动特性的数值模拟计算，并与传统的有限元法进行比较，验证其精度和计算效率。
四、研究成果
本次研究的主要成果包括：
1.对梁板壳及其耦合结构的振动特性进行深入研究，得出其自然频率、振型和动力响应等重要参数，并总结其受力特点和结构动力响应规律。
2.提出一些改进的微分求积有限元法，并应用于结构振动特性的数值模拟计算中，验证其精度和计算效率，并说明其在特定情境下的优劣。
3.发表论文若干，取得一定的研究成果，并为该领域的进一步研究提供一些新思路和新方法。
五、研究时间安排
本次研究计划时长为12个月。具体时间安排如下：
第1-2个月：综合文献，了解微分求积有限元法的基本理论和应用。
第3-6个月：进行研究对象的建模与计算，获得初步的振动特性参数数据。
第7-8个月：对数据进行分析和总结，论述结构动力响应规律。
第9-10个月：尝试探索改进的微分求积有限元法，并应用于结构振动特性的数值模拟计算。
第11-12个月：论文写作、审阅和修改，准备相关报告。
六、研究经费与人员
本次研究预计经费为30万元。研究人员包括研究生2名、导师1名、技术工程师1名。
七、研究安全措施
本次研究不存在涉及生命健康的实验和操作，因此对人身和设备不存在影响。
八、研究参考文献
1.Kamel,H.,Sakr,M.,&Sadek,S.(2019).DynamicsofcurvedstiffenedplatesstrengthenedbyCFRPusingfractaltheory.CompositeStructures,221,110882.
2.Liu,Y.,Hu,L.,Xie,Q.,Zhang,P.,&Ni,Y.Q.(2020).Highnonlinearityinducedbythecurling-upofathincylindricalshell:Theoryandexperiment.JournalofSoundandVibration,476,115248.
3.Skokan,M.,&Brozda,A.(2018).Brakingsystemnoisemeasurementandevaluationusingstochastictime-domainprocess.Measurement,114,146-155.
4.Xie,B.,Zhao,X.,Yan,X.,&Liu,Q.(2019).Vibrationanalysisofacompositelaminatedbeambasedonhigher-ordersheardeformationtheory.CompositesPartB:Engineering,179,107509.