基于Rayleigh-Ritz法的复合材料薄壁圆柱 壳热屈曲和热模态分析
Science Technology and Engineering（2019）
摘要
热环境中的结构受热效应等的影响,结构刚度会发生变化,进而结构振动模态对几何参数、材料参数等的敏感性也会改变.针对纤维增强复合材料圆柱壳,建立能量方程,计入面内热载荷对圆柱壳做功;使用Rayleigh-Ritz法求解屈曲温度及振动频率等;使用有限元法验证了计算模型的准确性.重点关注了不同的几何参数、铺设角度及铺设方式下温度对圆柱壳的振型的影响.研究结果表明振动模态越接近屈曲模态,温度对频率的影响越大,且各阶振型的周向波数不同,温度对振动频率的影响也不同.圆柱壳越厚或越短,基频振型的周向波数越多.温度小于0.95倍屈曲温度时,温度增加基本不改变基频的振型;但接近屈曲温度时,在某些铺设角度下,某些振型的频率下降至低于原基频,发生振型跃迁.
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