温度场影响下功能梯度圆锥壳振动特性分析

摘要：

基于谱几何法构建了考虑温度场影响的功能梯度材料(functionally graded material,FGM)圆锥壳振动特性分析模型,在该模型中假设材料特性与温度相关并沿厚度方向变化.首先,采用人工弹簧技术模拟圆锥壳的任意边界条件,并在一阶剪切变形理论框架下推导出温度场影响下FGM圆锥壳振动能量方程;然后应用高效、准确的谱几何法与周向傅里叶谐波函数乘积和的形式来描述壳体位移容许函数.在此基础上,将位移容许函数代入振动能量方程,并采用Rayleigh-Ritz法对位移容许函数未知级数展开系数进行变分操作即可获得热环境下FGM圆锥壳的振动求解方程.通过将该文中的构建模型求解结果与现有文献解和有限元分析结果对比分析,验证了所构建模型的正确性.最后,研究了边界条件、材料特性、几何结构参数以及温度场等因素对FGM圆锥壳瞬态振动特性的影响规律.

关键词：功能梯度材料(FGM)圆锥壳、热环境、自由振动、瞬态振动、谱几何法

所属期刊栏目：41

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：中国工程物理研究院院长基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：9-15,24