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张静 (张静.) | 张伟 (张伟.)

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人造血管、输油管等超弹性壳结构在医疗、航空航天等领域有着十分广泛的应用。超弹性结构在经受外力作用时产生较大的应变,线性和线弹性应力-应变关系不能较好表征其力学性能,橡胶、泡沫金属、生物软组织等常见的一些软结构中也可观察到超弹性力学行为。结构在应用中常受到外界因素的作用而产生变形和失稳,因此,综合考虑几何和材料双重非线性的前提下,本文分析了径向简谐激励作用下超弹性Mooney-Rivlin中厚壳的共振响应。基于高阶剪切变形理论,Lagrange方程导出了超弹性中厚壳的运动控制方程,分析了不同参数对系统频率的影响,给出2:1共振条件。结合谐波平衡法和伪弧长算法对运动控制方程进行求解,得到不同参数下系统的幅频响应曲线。发现系统出现了典型的双跳现象,随着外激励的增大,响应幅值增大;结构参数的变化使得共振峰发生偏移。结合分岔图和最大Lyapunov指数对系统的混沌运动进行识别,系统呈现周期运动和混沌运动交替进行。

Keyword:

Mooney-Rivlin中厚壳 双跳现象 共振 混沌运动

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  • [ 1 ] 广西大学土木建筑工程学院
  • [ 2 ] 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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