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理論分析膜結(jié)構(gòu)汽車棚抵風(fēng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)振動(dòng)中存在的流固耦合現(xiàn)象。解決此類問題的一般的理論分析思路是，適當(dāng)簡化分析模型后運(yùn)用流體力學(xué)的一些理論，求出結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程中的氣動(dòng)力項(xiàng)，再通過簡單的數(shù)學(xué)分析來確定結(jié)構(gòu)的耦聯(lián)振動(dòng)規(guī)律。
有學(xué)者應(yīng)用Kuta- Joukowski條件和薄翼理論，建立了單向懸掛屋蓋在均勻來流作用下的運(yùn)動(dòng)方程，并給出了一種基于勢能的結(jié)構(gòu)氣彈失穩(wěn)判定準(zhǔn)則，且由此得出了結(jié)構(gòu)產(chǎn)生自激振動(dòng)的臨界風(fēng)速大小。有學(xué)者將流體的理想勢流理論和殼體的無矩理論結(jié)合起來，應(yīng)用薄翼理論建立了風(fēng)與薄膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力耦合方程。采用薄殼理論和勢流理論得到風(fēng)荷載作用下二維平坦薄膜屋蓋的動(dòng)力耦合作用方程，并利用 Routh- Hurwitz準(zhǔn)則確定了結(jié)構(gòu)失穩(wěn)臨界的風(fēng)速。
理論分析所得出的結(jié)果有普遍的適用性，各因素的影響清晰可見。理論分析不但能夠用于指導(dǎo)試驗(yàn)研究還能驗(yàn)證新的數(shù)值模擬方法。但理論分析需要做出很多假設(shè)對研究對象簡化分析，這就在一些方面上減小了理論分析的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，并且薄膜結(jié)構(gòu)一般造型復(fù)雜屬于三維受力體系，非線性作用顯明，較難進(jìn)行理論分析。
基于以上特點(diǎn)，有學(xué)者提出了理論與試驗(yàn)相結(jié)合的簡化氣彈模型研究膜結(jié)構(gòu)汽車棚的流固耦合問題。這種方法的基本思路是，假定氣動(dòng)力近似滿足擬定常理論，將薄膜的氣動(dòng)力分為由流體自身的脈動(dòng)性所引起的氣動(dòng)力作用和由結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)引發(fā)的附加氣動(dòng)力作用。流固耦合作用產(chǎn)生附加氣動(dòng)力通過引入氣承剛度、附加質(zhì)量、氣動(dòng)阻尼來表示，通過適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型將氣動(dòng)力與結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)聯(lián)系起來。簡化氣彈模型的特點(diǎn)是將流體和結(jié)構(gòu)視為一個(gè)整體系統(tǒng)，而不考慮具體的流場結(jié)構(gòu)。附加氣動(dòng)力項(xiàng)一旦確定，就可將風(fēng)與膜結(jié)構(gòu)汽車棚結(jié)構(gòu)的相互作用問題轉(zhuǎn)化為一般的隨機(jī)振動(dòng)分析問題。
上述就是理論分析膜結(jié)構(gòu)汽車棚的抵風(fēng)設(shè)計(jì)的介紹了，相信大家應(yīng)該已經(jīng)有所了解了，本次小編就給大家介紹這么多，如果大家還有什么不明白的，可以隨時(shí)與本公司聯(lián)系，我們講給您提供最 專 業(yè)的講解。

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