任意边界下石墨烯增强多孔圆柱壳的振动特性

摘要：

为了研究任意边界石墨烯增强多孔复合材料(GPLRP C)圆柱壳的振动特性,提出了一种以盖根堡多项式作为容许函数的半解析法.基于Halpin-Tsai微观力学模型和开胞体理论得到GPLRPC圆柱壳的有效材料参数.利用人工弹簧技术模拟了壳体两端的边界条件和壳段之间的连续耦合.然后,基于一阶剪切变形理论,采用Rayleigh-Ritz方法推导出壳体结构的运动方程,求得GPLRPC圆柱壳的无量纲频率.数值算例验证了该方法的有效性和准确性,并讨论了边界条件、孔隙系数、孔隙类型、石墨烯分布模式、石墨烯质量分数、边界弹簧刚度和几何参数等因素对壳体结构振动特性的影响.结果表明:盖根堡多项式作为容许函数具有良好的收敛性和准确性;边界条件对圆柱壳的频率有不同的影响,GPL-A分布模式和孔隙类型Ⅱ的刚度增强效果最好;此外,平移弹簧对频率的影响大于旋转弹簧,圆柱壳长径比的影响较大,但径厚比的影响较小.研究结论可为此类结构的工程设计提供理论参考.

关键词：石墨烯增强、多孔复合材料、任意边界、盖根堡多项式、人工弹簧技术

所属期刊栏目：45

分类号：O321;TV312;TB330.1

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;辽宁省教育厅基金项目

在线出版日期：2024-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：379-391