基于模态应变能法功能梯度Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁模型对损伤识别的影响分析

发布时间：2018-03-28 04:10

  本文选题：功能梯度材料　切入点：Euler-Bernoulli梁模型　出处：《玻璃钢/复合材料》2017年02期

【摘要】：随着功能梯度梁的跨高比从小(厚梁)变到大(薄梁),梁的变形受到剪切变形的影响就会从大变到小。为了准确分析功能梯度梁的变形,跨高比小的厚梁采用Timoshenko梁模型,而跨高比大的薄梁采用Euler-Bernoulli梁模型。采用这两种梁模型进行功能梯度梁自由振动的有限元计算,分析单元刚度矩阵、质量矩阵和模态阵型等存在的差异。通过数值算例,研究了这两种梁模型的差异对模态应变能法的损伤识别指标的影响。对于厚梁,Timoshenko梁模型的损伤指标优于Euler-Bernoulli梁模型;对于很薄的梁(例如,l/h=25时的薄梁),Euler-Bernoulli梁模型的损伤指标优于Timoshenko梁模型。
[Abstract]:With the span height ratio of functionally graded beams changing from thick to large (thin beam), the deformation of beams will change from large to small by shear deformation. In order to accurately analyze the deformation of functionally graded beams, Timoshenko beam model is used for thick beams with small span to height ratio. The Euler-Bernoulli beam model is used for thin beam with large span to height ratio. The finite element method is used to calculate the free vibration of functionally gradient beam, and the differences of element stiffness matrix, mass matrix and modal matrix are analyzed. The influence of the difference of the two beam models on the damage identification index of the modal strain energy method is studied. The damage index of the thick beam model is better than that of the Euler-Bernoulli beam model. The damage index of Euler-Bernoulli beam model is better than that of Timoshenko beam model.
【作者单位】： 广西大学土木建筑工程学院;成都理工大学工程技术学院;许昌学院土木工程学院;广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(11262002)
【分类号】：TB34;TB33

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1674678