热冲击下轴向运动FGM梁的自由振动分析

发布时间：2022-10-08 17:46

　　基于Timoshenko梁理论研究两端夹紧、一端夹紧一端简支、两端简支三种不同边界条件下的轴向运动功能梯度材料（FGM）梁在热冲击载荷作用下的自由振动响应。利用Hamilton原理推导热冲击下轴向运动FGM梁的自由振动控制微分方程,并采用分离变量法求解一维热传导方程。通过微分求积法（DQM）在梁的长度方向进行离散,将原方程转化为四阶广义特征值问题,求解FGM梁自由振动的无量纲固有频率并进行特性分析。考虑了不同热冲击载荷,不同梯度指数和不同轴向运动无量纲速度对FGM梁自振频率的影响。结果表明:热冲击载荷越大,对降低FGM梁的固有频率的效果越明显;在轴向运动速度和热流输入不改变的情况下,逐渐增大材料梯度指数会使FGM梁的固有频率随之减小;FGM梁对热冲击短时间内有减缓作用,相对于均匀材料一阶失稳所需时间更长,受到热冲击的FGM梁在轴向运动时也更快达到失稳状态。 

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 控制微分方程及参数的无量纲化
2 一维瞬态温度场下的热传导方程
3 DQM离散化及特征值问题
4 计算结果与分析
5 结 论


【参考文献】：
期刊论文
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[2]弹性地基上转动FGM梁自由振动的DTM分析[J]. 滕兆春,衡亚洲,张会凯,马永斌.  计算力学学报. 2017(06)
[3]热冲击作用下轴向运动梁的振动特性研究[J]. 杨鑫,陈海波.  振动与冲击. 2017(01)
[4]轴向运动梁在轴向载荷作用下的动力学特性研究[J]. 陈红永,李上明.  振动与冲击. 2016(19)
[5]航空发动机叶片非线性动力学分析[J]. 张伟,冯志青,曹东兴.  动力学与控制学报. 2012(03)
[6]Timoshenko梁在热冲击下的瞬态动力响应[J]. 李世荣,范亮亮.  振动与冲击. 2008(07)
[7]功能梯度材料的研究现状及应用[J]. 李进,田兴华.  宁夏工程技术. 2007(01)
[8]换热边界下梯度功能材料板瞬态热应力研究[J]. 许杨健,涂代惠,姜鲁珍.  材料科学与工程学报. 2004(03)

硕士论文
[1]基于分离变量法的功能梯度结构热传导研究[D]. 杜海洋.河北工程大学 2012



本文编号：3688154