非均匀磁电弹性矩形薄板的自由振动分析
发布时间：2021-12-23 01:40
随着信息化时代的到来、以及材料科学的不断发展,使得工程技术智能化成为一种必然的趋势。在大型的土木工程结构中,利用新型智能材料制造的元器件如传感器、转换器等在桥梁结构的健康检测,智能建筑中的结构灾害反应控制系统、安全预警系统、以及楼宇窗帘的自动开闭等方面都发挥着重要的作用。智能材料不仅能够感知周围环境变化,还能够在不同的环境下作出适当反应,这一特性使其日益受到人们的重视。非均匀磁电弹性材料是一种具有电弹性、磁弹性、磁电耦合效应的新型功能梯度材料,由电弹性材料和磁弹性材料按照一定的比例复合而成。非均匀磁电弹性材料通过调整材料的组分可以使其材料特性按照优化设计进行分配,从而满足结构元件不同部位对材料特性的不同要求,相应的元器件可以产生预期的变形和运动,相比于普通的压电元器件有更广泛的应用。本文假设磁电弹性板的材料参数沿厚度方向以同一指数形式变化,给出了非均匀磁电弹性矩形板在笛卡尔坐标系下的动力学基本方程,对非均匀电弹性、磁弹性和磁电弹性矩形板的横向自由振动和面内自由振动进行了分析。板壳是工程结构的主要元件,对其自由振动精确解的研究不论在学术还是工程上都具有重要的意义。由于非均匀磁电弹性材料参...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
简支矩形板的振型
图 2.2 四边简支k 与ω的关系图 图 2.3 四边固支k 与ω的关系图由图 2.2 可看出，当k 取正数时，随着k 值增大，频率也随之增大，频率增速由频率的阶数决定，阶数越高，频率增长的越快；当k 取负数时，随着k 值得减小，频率随之增大，频率增速由频率的阶数决定，阶数越高，相应的增幅也越快。算例 2：
图 2.2 四边简支k 与ω的关系图 图 2.3 四边固支k 与ω的关系图由图 2.2 可看出，当k 取正数时，随着k 值增大，频率也随之增大，频率增速由频率的阶数决定，阶数越高，频率增长的越快；当k 取负数时，随着k 值得减小，频率随之增大，频率增速由频率的阶数决定，阶数越高，相应的增幅也越快。算例 2：
【参考文献】：
期刊论文
[1]任意边界条件下矩形板的面内自由振动特性[J]. 王青山,史冬岩,罗祥程. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(06)
[2]弹性板结构面内振动特性分析与实验研究[J]. 裴然,杜敬涛,朱明刚,杨铁军. 哈尔滨工程大学学报. 2015(04)
[3]在磁场作用下悬臂梁的随机振动[J]. 李晓靓,刘强. 硅谷. 2013(01)
[4]固定边载流矩形板的磁弹性效应分析[J]. 边宇虹,白象忠,田振国. 工程力学. 2011(03)
[5]电磁弹性动力学初边值问题12类变量广义变分原理[J]. 王作君,郑德忠,郑成博,郑世科. 计算力学学报. 2011(01)
[6]功能梯度材料与结构的若干力学问题研究进展[J]. 仲政,吴林志,陈伟球. 力学进展. 2010(05)
[7]导电圆形薄板的磁弹性动力响应特征[J]. 徐榜,高原文. 工程力学. 2010(06)
[8]纵向振子激励源面积对圆盘振动特性的影响[J]. 李伟,贺西平,张勇. 机械科学与技术. 2010(03)
[9]功能梯度材料平面问题的辛弹性力学解法[J]. 陈伟球,赵莉. 力学学报. 2009(04)
[10]Bending analysis of a functionally graded piezoelectric cantilever beam[J]. YU Tao & ZHONG Zheng School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics,Tongji University,Shanghai 200092,China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics & Astronomy）. 2007(01)
硕士论文
[1]基于非均匀光滑有限元法的功能梯度压电梁的动力学分析[D]. 顾帅.吉林大学 2017
[2]磁电弹性圆板的振动分析[D]. 李欣.哈尔滨工程大学 2015
本文编号：3547522
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
简支矩形板的振型
图 2.2 四边简支k 与ω的关系图 图 2.3 四边固支k 与ω的关系图由图 2.2 可看出，当k 取正数时，随着k 值增大，频率也随之增大，频率增速由频率的阶数决定，阶数越高，频率增长的越快；当k 取负数时，随着k 值得减小，频率随之增大，频率增速由频率的阶数决定，阶数越高，相应的增幅也越快。算例 2：
图 2.2 四边简支k 与ω的关系图 图 2.3 四边固支k 与ω的关系图由图 2.2 可看出，当k 取正数时，随着k 值增大，频率也随之增大，频率增速由频率的阶数决定，阶数越高，频率增长的越快；当k 取负数时，随着k 值得减小，频率随之增大，频率增速由频率的阶数决定，阶数越高，相应的增幅也越快。算例 2：
【参考文献】：
期刊论文
[1]任意边界条件下矩形板的面内自由振动特性[J]. 王青山,史冬岩,罗祥程. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(06)
[2]弹性板结构面内振动特性分析与实验研究[J]. 裴然,杜敬涛,朱明刚,杨铁军. 哈尔滨工程大学学报. 2015(04)
[3]在磁场作用下悬臂梁的随机振动[J]. 李晓靓,刘强. 硅谷. 2013(01)
[4]固定边载流矩形板的磁弹性效应分析[J]. 边宇虹,白象忠,田振国. 工程力学. 2011(03)
[5]电磁弹性动力学初边值问题12类变量广义变分原理[J]. 王作君,郑德忠,郑成博,郑世科. 计算力学学报. 2011(01)
[6]功能梯度材料与结构的若干力学问题研究进展[J]. 仲政,吴林志,陈伟球. 力学进展. 2010(05)
[7]导电圆形薄板的磁弹性动力响应特征[J]. 徐榜,高原文. 工程力学. 2010(06)
[8]纵向振子激励源面积对圆盘振动特性的影响[J]. 李伟,贺西平,张勇. 机械科学与技术. 2010(03)
[9]功能梯度材料平面问题的辛弹性力学解法[J]. 陈伟球,赵莉. 力学学报. 2009(04)
[10]Bending analysis of a functionally graded piezoelectric cantilever beam[J]. YU Tao & ZHONG Zheng School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics,Tongji University,Shanghai 200092,China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics & Astronomy）. 2007(01)
硕士论文
[1]基于非均匀光滑有限元法的功能梯度压电梁的动力学分析[D]. 顾帅.吉林大学 2017
[2]磁电弹性圆板的振动分析[D]. 李欣.哈尔滨工程大学 2015
本文编号：3547522
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