一般边界条件下矩形叠层板面内振动研究

为研究矩形叠层板的面内振动机理,本文基于能量法求解框架,推导了矩形叠层板面内自由振动的能量方程,分别采用勒让德多项式和人工弹簧技术表示结构位移容许函数与边界条件,进而获得一般边界条件下矩形叠层板面内自由振动特性求解方程。通过与有限元和实验结果进行对比,验证了本文求解模型的正确性。在此基础上,对矩形叠层板的面内振动特性展开参数化研究,分析了纤维铺设角和纤维叠层数等设计参数对面内自由振动特性的影响。结果表明:通过本文所建立的数值分析模型所得结果较为可靠准确,各个设计参数对矩形叠层板结构的面内自由振动特性具有不同的影响规律。

任意边界条件下石墨烯增强复合材料圆锥壳固有特性分析

基于Love壳理论,对任意边界条件下石墨烯增强锥壳的固有特性进行研究。给出石墨烯增强复合材料的力学模型,推导石墨烯增强锥壳自由振动微分方程。进行参数影响分析,讨论边界条件和材料、几何参数对锥壳固有特性的影响。

任意边界下石墨烯增强多孔圆柱壳的振动特性

为了研究任意边界石墨烯增强多孔复合材料(GPLRPC)圆柱壳的振动特性,提出了一种以盖根堡多项式作为容许函数的半解析法.基于Halpin-Tsai微观力学模型和开胞体理论得到GPLRPC圆柱壳的有效材料参数.利用人工弹簧技术模拟了壳体两端的边界条件和壳段之间的连续耦合.然后,基于一阶剪切变形理论,采用Rayleigh-Ritz方法推导出壳体结构的运动方程,求得GPLRPC圆柱壳的无量纲频率.数值算例验证了该方法的有效性和准确性,并讨论了边界条件、孔隙系数、孔隙类型、石墨烯分布模式、石墨烯质量分数、边界弹簧刚度和几何参数等因素对壳体结构振动特性的影响.结果表明:盖根堡多项式作为容许函数具有良好的收敛性和准确性;边界条件对圆柱壳的频率有不同的影响,GPL-A分布模式和孔隙类型Ⅱ的刚度增强效果最好;此外,平移弹簧对频率的影响大于旋转弹簧,圆柱壳长径比的影响较大,但径厚比的影响较小.研究结论可为此类结构的工程设计提供理论参考.