弹性介质中多孔石墨烯增强复合材料截锥壳的振动

为研究弹性介质中含内部孔隙的石墨烯增强功能截锥壳的振动特性,根据孔隙的分布假定孔隙的体积组分,用混合率和Halpin-Tsai微观力学模型计算石墨烯增强材料的物性参数。基于Donnel经典薄壳理论和Hamilton变分原理建立了振动的控制方程并求解,讨论了孔隙、石墨烯和弹性介质对振动特性的影响。结果表明:与孔隙分布类型相比,孔隙系数对振动频率和动力响应的影响更大。在孔隙分布同为中间多、内侧和外侧少的情况下,石墨烯质量分数从0%提高到0.6%时,石墨烯为内外侧多、中间少分布的最大动挠度减小45.66%,而外侧少、中间多分布的最大动挠度减小36.83%。可见,为提高圆锥壳的有效刚度,石墨烯纳米片应该更多地布置在圆锥壳的内侧和外侧部位。