基于一阶剪切变形理论的功能梯度球环振动特性

高晟耀; 彭德炜; 唐宇航; 高聪; 李玉慧; 谷瑞钊

doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20190909.001

基于一阶剪切变形理论的功能梯度球环振动特性

1.
中国人民解放军 92578部队, 北京 100161;
2.
哈尔滨工程大学船舶工程学院, 哈尔滨 150001

基金项目: 国家重点研发计划（2016YFC0303406）；总装预研基金（6140210020105）；国家自然科学基金（51209052；51709063）；中央高校基本科研业务费资助项目（HEUCFD1515；HEUCFM170113）；十三五预研基金；中国博士后基金（2014M552661）

详细信息

通讯作者:
彭德炜,硕士研究生,研究方向为结构振动噪声,E-mail:pengdewei@hrbeu.edu.cn

中图分类号: TB123;TB52
计量
- 文章访问数: 747
- HTML全文浏览量: 70
- PDF下载量: 70
出版历程
- 收稿日期: 2019-05-08
- 刊出日期: 2020-04-14

Free vibration characteristics of functionally graded spherical torus based on first-order shear deformation theory

1.
Naval Research Academy, Beijing 100161, China;
2.
College of Shipbuilding Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China

摘要

摘要: 提出一种半解析法分析了一般边界条件下中等厚度功能梯度球环结构的自由振动特性。基于一阶剪切变形理论推导了中等厚度功能梯度球环结构公式，其中位移函数用改进傅里叶级数表示以消除边界的不连续性，并利用弹簧参数法来模拟一般边界条件；利用里兹法求解得到功能梯度球环结构的固有频率；在收敛性分析的基础上，将本文结果与有限元法、试验数据和文献数据进行了对比，并探讨相关参数的影响。研究表明，本文提出的方法收敛性好，求解精度高；功能梯度球环结构频率参数随厚度和剪切修正系数的增大而增大。
- 一阶剪切变形理论 /
- 功能梯度材料 /
- 球环 /
- 一般边界条件 /
- 自由振动
Abstract: A semi-analytical method to investigate the free vibration characteristics of moderately thick functionally graded material(FGM)spherical torus structures with general boundary conditions was proposed. The theoretical formulas were derived by applying the first-order shear deformation theory, in which the displacement admissible functions were expressed by Improved Fourier Series to eliminate the discontinuity of the boundary. The general boundary conditions of the functionally graded spherical torus structure were simulated by different spring parameters. The natural frequencies of functionally graded spherical torus were obtained by Ritz method. The data in this paper were compared with those obtained by finite element method, experiment and literatures based on convergence analysis, and the influences of correlation parameter were studied. The results show that the proposed method has advantages of good convergence and high accuracy. The frequency parameter of functionally graded spherical torus structures increases with the increase of thickness and shear correction factors.
- first-order shear deformation theory /
- functionally graded materials /
- spherical torus /
- general boundary condition /
- free vibration

HTML全文

参考文献(0)

施引文献(22)

期刊类型引用(9)

1.	金书明，李德华，杨明，林天一，许辉，龚耀华，张烜维. 某T1000级碳纤维缠绕复合材料壳体承压特性. 复合材料学报. 2024(09): 4993-5003 . 本站查看
2.	刘冬，田明，王菲，张承双，包艳玲，张承灏，苏忠民. 碳纤维复合材料壳体预浸带铺放原位成型轨迹规划. 复合材料学报. 2024(12): 6488-6497 . 本站查看
3.	黄泽升，竺铝涛，沈伟，陈立峰. 纤维缠绕工艺在复合材料压力容器上的研究进展. 现代纺织技术. 2023(02): 230-243 . 百度学术
4.	赵冠熹，何太碧，李明，韩锐，汪霞. 玄武岩纤维气瓶非测地线缠绕强度模拟与爆破试验. 油气储运. 2023(05): 577-585 . 百度学术
5.	祖磊，牟星，张骞，范文俊，吴世俊，吴乔国，张桂明，耿洪波. 基于板壳理论的纤维缠绕壳体结构设计分析. 复合材料科学与工程. 2022(12): 5-16 . 百度学术
6.	张桂明，刘超凡，郑磊，唐自佳，祖磊，张骞. 基于遗传算法的不等开口复合材料壳体缠绕角优化设计方法. 纤维复合材料. 2022(04): 18-23 . 百度学术
7.	顾付伟，顾周越，朱晓磊，陆晓峰，方岱宁，李鲤. 一种无焊缝连接金属内衬复合材料压力容器的制备工艺及其液压实验. 复合材料学报. 2021(01): 198-208 . 本站查看
8.	董九志，李晓晨，陈云军，杨素君. 碳/碳坩埚预制体增强碳纤维缠绕线型设计. 产业用纺织品. 2021(09): 45 . 百度学术
9.	刘培启，杨帆，黄强华，王迪，陈祖志，耿发贵，古纯霖. T700碳纤维增强树脂复合材料气瓶封头非测地线缠绕强度. 复合材料学报. 2019(12): 2772-2778 . 本站查看