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功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法技术

技术编号:45981750 阅读:14 留言:0更新日期:2025-08-01 18:43
本发明专利技术公开一种功能梯度涂层圆锥‑柱壳高温振动动力学建模与分析方法:建立线性振动分析模型以及考虑温度和振幅依赖性的非线性振动模型;辨识功能梯度涂层‑复材组合壳的材料参数及确定相应的拟合系数;制备功能梯度涂层并涂覆于圆锥‑柱壳基体结构,测定基体及涂层的几何与材料参数;搭建高温振动测试系统,测定试件在常温及多温度工况下的动态响应特性;基于实验测试结果验证理论模型,进一步研究关键参数对功能梯度涂层圆锥‑柱壳结构在高温振动环境下的动力学性能影响机制。本发明专利技术的有益效果为:方法计算简便且精度高,为极端环境下结构的抗热振设计和寿命预测提供了可靠的理论工具,显著提升了服役安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学,具体是一种复合材料结构振动与性能分析技术,具体涉及功能梯度涂层高温振动动力学建模与分析方法。


技术介绍

1、圆锥-柱壳结构作为一种典型的工程结构,广泛应用于航空航天器的推进系统、核反应堆压力容器等领域。然而,在高温振动环境下,由于其几何形状的特殊性,该结构的动力学行为表现出强烈的非线性特征,这对结构的服役性能提出了更高的要求。为了解决这一问题,耐高温涂层技术被广泛应用于此类结构中,以提高其耐热性和抗振动性能。然而,传统均匀涂层与基体之间因材料属性突变,容易导致界面应力集中问题,进而引发涂层剥落或基体损伤,严重影响结构的整体性能。功能梯度涂层通过材料组分的连续梯度变化,能够有效缓解界面应力集中问题,从而提高结构的整体动力学性能和服役寿命。尽管如此,功能梯度涂层-基体结构在高温振动环境下的动力学行为极为复杂。目前,现有的研究多集中于均匀材料或传统复合材料圆锥-柱壳结构的振动分析,而对于功能梯度涂层圆锥-柱壳结构在高温振动环境下的动力学行为研究相对较少。因此,建立功能梯度涂层圆锥-柱壳结构在高温振动环境下的动力学模型,并发展相应的分析方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于所述步骤1包括:

3.根据权利要求1所述的功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于所述步骤2基于Jones-Nelson非线性理论对步骤1.4中讨论的材料参数进行修正,将振幅变量引入理论模型中,从而使结构同时具备温度与振幅依赖性的特征。

4.根据权利要求1所述的功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于所述步骤3包括:

5.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于所述步骤1包括:

3.根据权利要求1所述的功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于所述步骤2基于jones-nelson非线性理论对步骤1.4中讨论的材料参数进行修正,将振幅变量引入理论模型中,从而使结构同时具备温度与振幅依赖性的特征。

4.根据权利要求1所述的功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于所述步骤3包括:

5.根据权利要求1所述的功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于所述步骤4包括:

6.根据权利要求1所述的功能梯度涂层圆锥-柱壳高温振动动力学建模与分析方法,其特征在于所述步骤5的系统主要由以下设备组成...

【专利技术属性】
技术研发人员:李晖杨耀李济楠闫海乐杨波许沛尧蔺増王学涛赵云李雷罗忠韩清凯闻邦椿
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:

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