声学黑洞(acoustic black hole,ABH)效应已被证明是一种潜在的振动控制和能量收集方法,但由于其局部厚度小,面临结构强度问题。针对ABH板结构,采用解析法建立了随机激励下ABH板振动疲劳寿命预测的解析模型。基于假设振型法,推导了ABH板...声学黑洞(acoustic black hole,ABH)效应已被证明是一种潜在的振动控制和能量收集方法,但由于其局部厚度小,面临结构强度问题。针对ABH板结构,采用解析法建立了随机激励下ABH板振动疲劳寿命预测的解析模型。基于假设振型法,推导了ABH板的应力频响函数,在考虑随机激励的基础上,得到了结构的随机振动位移功率谱密度函数。同时基于遗传算法对材料AL6061进行了P-S-N(probability-stress-number)曲线估计。另外,采用COMSOL软件与MATLAB软件对模型及其预测结果的正确性进行了验证,研究发现两者的固有频率偏差仅为0.11%,且位移PSD精度也十分吻合。疲劳寿命分析表明,截断厚度h 0越小和黑洞半径r abh越大,ABH效应越好,但寿命也越小。展开更多
文摘声学黑洞(acoustic black hole,ABH)效应已被证明是一种潜在的振动控制和能量收集方法,但由于其局部厚度小,面临结构强度问题。针对ABH板结构,采用解析法建立了随机激励下ABH板振动疲劳寿命预测的解析模型。基于假设振型法,推导了ABH板的应力频响函数,在考虑随机激励的基础上,得到了结构的随机振动位移功率谱密度函数。同时基于遗传算法对材料AL6061进行了P-S-N(probability-stress-number)曲线估计。另外,采用COMSOL软件与MATLAB软件对模型及其预测结果的正确性进行了验证,研究发现两者的固有频率偏差仅为0.11%,且位移PSD精度也十分吻合。疲劳寿命分析表明,截断厚度h 0越小和黑洞半径r abh越大,ABH效应越好,但寿命也越小。
