Page 30 - 《振动工程学报》2026年第3期

630 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

比。除 DVA 布置方式以外，其余参数均为默认值， DVA 层合圆柱壳结构的强迫振动响应曲线对比如
有限元计算中使用的单元类型为 S4R 壳单元，单元 图 2 所示。本次对比中使用的模型参数均为默认
数量为 78500。从表 2 中可以看出，本文方法计算结 值，有限元计算使用的单元类型为 S4R 壳单元，单
果与有限元方法结果具有较好的一致性，最大偏差 元数量为 78500。由图 2 可知，本文方法计算结果与
绝对值仅为 2.0441%。从而可认为本文所建立的模 有限元方法结果吻合良好，由此可知本文所建立的
型 可 以 精 准 预 测 结 构 的 自 由 振 动 特 性 。 分 布 式 模型可以精准预测耦合结构的强迫振动响应特性。

图 2 分布式 DVA 层合圆柱壳结构振动响应特性对比
Fig. 2 Comparison of vibration response characteristics of a laminated cylindrical shell structure with distributed DVAs
2. 2 参数化研究 置坐标的变化范围为［0，2π］，轴向位置坐标的变化
范围为［0，5］ m，对模型基频经 DVA 作用后产生的
在验证了本文建立模型有效性的基础上，本节
两阶频率，即耦合结构的第 1 阶频率 Ω 1 和第 3 阶频
将针对 DVA 位置参数、布置方式以及质量参数对
率 Ω 3 进行提取并分析。由图 3 可以看出，Ω 1 和 Ω 3 的
结构振动特性的影响进行分析。
变化趋势完全相反，具体表现为 Ω 1 的最小值区域与
图 3 给出了 C⁃C 边界条件下单一 DVA 位置参
Ω 3 的最大值区域基本重合，同时 DVA 周向位置坐标
数对结构基频影响的等高线图。本研究中，模型的
的变化对耦合结构固有频率的影响极小。
几何与材料参数均为默认值，单一 DVA 的周向位
图 4 为 单 一 DVA 布 置 前 后 的 结 构 模 态 ，单 一

图 3 单一 DVA 位置参数对结构频率的影响 图 4 单一 DVA 布置前后的结构模态
Fig. 3 Influence of single DVA positional parameters on Fig. 4 Structural modes before and after the installation of
structural frequency single DVA