基于广义弹性理论的微梁固有频率及模态的尺寸效应 |
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引用本文: | 沈暗明,陈锐,杜丘美.基于广义弹性理论的微梁固有频率及模态的尺寸效应[J].应用数学和力学,2018(9). |
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作者姓名: | 沈暗明 陈锐 杜丘美 |
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作者单位: | 重庆大学航空航天学院;机械传动国家重点实验室(重庆大学) |
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摘 要: | 经典弹性理论在近代工程技术中得到广泛应用,但其本构关系中不包含任何与尺寸相关的参数,因此不适用于微观结构,不能预测和解释尺寸效应.广义弹性理论增加了偶应力及其对应的曲率张量,完善了对小变形的几何描述,适用于微结构的尺寸效应研究.该文采用广义弹性理论,并结合Hamilton变分原理推导了悬臂微梁的振动微分方程,对微梁的固有频率及其模态进行了分析.结果表明,随着微梁厚度的不断减小,固有频率的尺寸效应与其对应的模态密切相关.扭转和弯曲模态包含了旋转变形,其对应的固有频率显著提高,表现出了显著的尺寸效应;而拉压模态不涉及旋转变形,固有频率未产生明显变化,没有尺寸效应.
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