考虑Zigzag函数影响的FGM夹层双曲壳自由振动

双曲壳被广泛应用于工程结构中,例如飞机机身,液化气船,土木建筑等,对双曲壳的动力学行为进行分析研究是国内外学者关注的热点之一.本文在Reddy高阶剪切变形理论的基础上,提出了一种考虑Zigzag函数影响的新位移场.针对FGM表层和均质芯层的夹层类型,假设材料特性沿厚度方向按幂律变化,利用所给出的新位移场以及Hamilton原理,推导出简支边界条件下功能梯度材料夹层双曲壳的偏微分运动控制方程.利用Navier法,根据简支边界条件假设振型函数,在自由振动情况下得出考虑不同长厚比,夹层厚比和体积分数的情况下系统的前五阶固有频率.此研究对深入研究其多模态共振具有重要意义.

基于广义变分原理和锯齿理论的高精度层合梁模型

基于广义变分原理和精化的zigzag理论建立了高精度的层合梁弯曲和自由振动模型。为准确预测层合梁的力学行为做出两个预处理:首先采用线性zigzag函数[1]使面内位移在梁高度方向(z方向)上呈锯齿分布;然后通过弹性平衡方程构造了预先满足层间连续和自由表面条件的层间横向剪力,因此不需要剪切修正因子。另外,基于Reissner混合变分原理推导了该梁模型的控制方程和边界条件,并以正交铺设的两端简支层合梁为例,分析了静弯曲和自由振动行为。算例结果表明,该模型能够准确地预测位移、应力和自振频率,验证了本文方法的精度和可靠性。