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李晗 (李晗.) | 张伟 (张伟.)

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本文是对任意边界的石墨烯增强多孔材料旋转圆锥壳的非线性振动特性进行研究。在圆锥壳的两端用人工弹簧模拟任意边界条件。材料是含有石墨烯增强的多孔金属材料。在沿厚度方向考虑了三种孔隙率分布以及三种石墨烯分布类型。基于Halpin-Tsai模型,一阶剪切变形理论和拉格朗日方程,并考虑了离心力、科氏力和初始环张力的影响,建立了石墨烯增强多孔材料旋转圆锥壳的非线性动力学方程。在求解动力学方程中,圆周方向用三角函数表示,母线方向用切比雪夫多项式求解,然后根据Rayleigh-Ritz法求解出系统的固有频率以及模态进行对比。并且系统受随时间变化的周期载荷激励的作用,进一步给出了系统前两阶模态表示的非线性动力学方程。运用Runge-Kutta法进行数值模拟,通过幅频响应曲线、分叉图、相图和时间历程图研究了孔隙率及分布、石墨烯分布类型、外激励频率、旋转速度、几何参数、弹簧边界条件等参数变化对系统的非线性动力学行为的影响。

Keyword:

石墨烯增强多孔材料 旋转圆锥壳 非线性振动 任意边界 切比雪夫多项式

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  • [ 1 ] 北京工业大学材料与制造学部

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Year: 2023

Language: Chinese

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