Noise and Vibration Control ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1): 56-61.

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Natural Vibration Characteristics of Cylindrical Shells with Annular Stiffeners Based on Symplectic Method

  

  • Received:2024-08-12 Revised:2024-11-08 Online:2026-02-18 Published:2026-02-18

基于辛方法的环肋圆柱壳固有振动特性分析

张二宝1,艾艳辉1,师子锋1,刘敬喜2   

  1. ( 1. 中国船舶集团有限公司第七一〇研究所,湖北宜昌443003,
    2. 华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉430074 )

摘要: 提出求解环肋圆柱壳固有振动特性的辛解析方法。首先,采用“刚度平摊”法,将环肋等效为圆柱壳重量的增加,并选取合适的状态向量,通过Hamilton 函数将环肋圆柱壳的自由振动问题导入辛对偶体系,环肋圆柱壳的固有振动问题被归结为辛本征值和辛本征解问题,原高阶控制微分方程被转化为一组低阶常微分方程组。然后,即可利用分离变量法求解环肋圆柱壳的固有频率和相应振型。通过数值算例将其与其他文献、有限元方法(Finite Element Method,FEM)所得的固有频率进行对比,验证了该方法的正确性和高精度。随后研究环肋数量和环肋截面尺寸对环肋圆柱壳固有频率的影响。

关键词: 振动与波, 环肋圆柱壳, 自由振动, 哈密顿体系, 辛方法, 刚度平摊法