考虑尺度效应的夹层楔形多孔梁动力学分析

发布时间：2022-07-08 12:39

　　基于修正偶应力理论,研究了具有大范围旋转中心刚体-功能梯度夹层Euler-Bernoulli楔形多孔柔性微梁系统的动力学特性.楔形梁是中间层为不完全功能梯度层,两表层为均质材料的功能梯度夹层结构,它可以减小传统夹层结构由于层与层之间材料属性的不同导致脱粘类型损伤的影响.采用假设模态法描述变形,考虑具有捕捉动力刚化效应的非线性耦合项,计及von Karman几何非线性应变,运用第二类Lagrange方程,导出了适用于较大变形的高次刚柔耦合动力学方程.对在平面内做大范围运动的中心刚体-功能梯度夹层Euler-Bernoulli楔形多孔微梁的动力学特性进行了详细研究.研究表明:功能梯度夹层楔形梁表层结构高度、旋转角速度、功能梯度幂指数、尺度参数、孔隙度以及各层结构的体积分数对系统的动力学特性都有很大的影响;功能梯度夹层楔形梁综合了功能梯度直梁和楔形梁的特性,其相对于功能梯度直梁的固有频率增大,同时使得孔隙度对结构固有频率变化趋势的影响不再与功能梯度直梁相同;由于柔性梁变形能中具有横向与轴向的耦合势能,系统在稳态下的平衡位置发生了迁移现象;系统随着尺度参数的变化发生了频率转向与振型转换. 

【文章页数】：15 页

【文章目录】：
引言
1 系统动力学建模
    1.1 物理描述
    1.2 修正偶应力理论
    1.3 系统势能
    1.4 系统动能
    1.5 系统的刚柔耦合动力学方程
2 数值仿真
    2.1 系统的响应分析
    2.2 系统的自由振动分析
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]带集中质量的旋转柔性曲梁动力学特性分析[J]. 吴吉,章定国,黎亮,陈渊钊,钱震杰.  力学学报. 2019(04)
[2]基于广义应变梯度理论的纳米梁挠曲电效应研究[J]. 杨旭,周亚荣,陈玲玲,王炳雷.  固体力学学报. 2019(01)
[3]考虑剪切效应的旋转FGM楔形梁刚柔耦合动力学建模与仿真[J]. 高晨彤,黎亮,章定国,钱震杰.  力学学报. 2018(03)
[4]多尺度复合材料力学研究进展[J]. 陈玉丽,马勇,潘飞,王升涛.  固体力学学报. 2018(01)
[5]旋转FGM圆环形截面柔性梁的振动特性[J]. 李容容,王忠民,姚晓莎.  应用力学学报. 2017(03)
[6]多孔材料的温度和压强计算[J]. 陈俊祥,于继东,耿华运,贺红亮.  物理学报. 2017(05)
[7]功能梯度材料微梁的热弹性阻尼研究[J]. 许新,李世荣.  力学学报. 2017(02)
[8]大变形旋转柔性梁的一种高次刚柔耦合动力学模型[J]. 陈思佳,章定国,洪嘉振.  力学学报. 2013(02)
[9]考虑尺度效应的微梁刚柔耦合动力学分析[J]. 章定国,吴胜宝,康新.  固体力学学报. 2010(01)
[10]刚体—微梁系统的动力学特性[J]. 吴胜宝,章定国,康新.  机械工程学报. 2010(03)



本文编号：3657046