弹性支撑功能梯度压电多孔微圆柱壳的自由振动分析 |
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引用本文: | 刘文光,庞磊,吕志鹏,刘超,张宇航.弹性支撑功能梯度压电多孔微圆柱壳的自由振动分析[J].应用力学学报,2024(2):411-421. |
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作者姓名: | 刘文光 庞磊 吕志鹏 刘超 张宇航 |
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作者单位: | 1. 南昌航空大学航空制造工程学院;2. 哈尔滨工业大学(深圳)理学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(No.51965042); |
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摘 要: | 旨在研究热-力-电载荷下弹性支撑功能梯度压电多孔微圆柱壳的自由振动。首先,建立弹性支撑功能梯度压电多孔微圆柱壳动力学模型;然后,应用三阶剪切变形壳体理论和修正的偶应力理论,推出弹性支撑功能梯度压电多孔微圆柱壳模态频率的解析解;最后,通过数值算例分析了微圆柱壳模态频率的影响因素。结果表明:Pasternak弹性支撑比Winkler弹性支撑更有利于提高微圆柱壳的模态频率;改变弹性支撑的刚度系数、轴向力、外加电压、孔隙分布、材料体积分数指数和结构尺寸可调节微圆柱壳的模态频率;孔隙体积分数越大,温度或轴向力对模态频率的影响越大,而电压对模态频率的影响则越小;不同材料指数下,增大孔隙体积分数对模态频率的影响趋势不同;弹性支撑会减弱温度、轴向力和电压对模态频率的影响,对薄圆柱壳或短圆柱壳模态频率的影响较为显著。
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关 键 词: | 功能梯度压电材料 弹性支撑 孔隙 修正的偶应力理论 高阶剪切变形理论 |
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