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《軟芯三明治梁受移動點載荷作用的動力響應(yīng).pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第48卷第4期2016年8月南JournalO尿fNanj航空航天大學(xué)學(xué)報V01.48ingUniversityofAeronautics&AstronauticsAugNo.42016DOI:10.16356/j.1005—2615.2016.04.015軟芯三明治梁受移動點載荷作用的動力響應(yīng)梁嘯宇王鑫偉王宇(南京航空航天大學(xué)機械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點實驗室,南京,210016)摘要:為了得到軟芯三明治梁在移動集中栽荷下的動力響應(yīng),基于擴展的高階三明治梁理論和Hamilton原理,建立了任意節(jié)點的弱形式求積三明治梁單元,利用微分求積法的權(quán)系數(shù)顯式表達
2、式給出了單元剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的公式,并驗證了剛度矩陣和簡化質(zhì)量矩陣的正確性和方法的有效性,結(jié)果表明弱形式的求積單元法具有精度和計算效率高的優(yōu)點。然后,采用中心差分法首次給出了兩端固支軟芯三明治梁在移動集中栽荷作用時的動力響應(yīng)。本文的研究拓展了弱形式求積法的應(yīng)用范圍。關(guān)鍵詞:工程力學(xué);軟芯三明治梁;弱形式求積單元法;移動點載荷;高階三明治梁理論中圖分類號:0347.1文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1005—2615(2016)04—0544—07DynamicResponseofSoftCoreSandwichBeamsUnderMovingPointLoa
3、dLiangXiaoyu,WangXinwei,WangYu(StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMechanicalStructures,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China)Abstract:Toanalyzethedynamicresponseofsoftcoresandwichbeamsunderamovingpointload,anN—nodeweakformquadraturesandwichbeamel
4、ementisestablishedbasedontheextendedhighordersandwichpaneltheoryandHamiltonprinciple.Theformulastocalculatetheelementstiffnessandmassmatricesaregivenusingtheexplicitformulasoftheweightingcoefficientsexistinginthedifferentialquadraturemethod.Thecorrectnessandefficiencyoftheelemen
5、tstiffnessandmassmatricesareveri—fied.Itisshownthattheweakformquadratureelementmethodhasadvantagesofhighaccuracyandcomputationalefficiency.Thedynamicresponseofasoftcoresandwichbeamwithbothendsclampedandsubjectedtoamovingpointloadisobtainedbyusingthefinitedifferencemethodforthefi
6、rsttime.Presentresearchextendstheapplicationrangeoftheweakformquadratureelementmethod.Keywords:engineeringmechanics;softcoresandwichbeam;weakformquadratureelementmethod;movingpointload;extendedhighordersandwichpaneltheory復(fù)合材料是當(dāng)前材料領(lǐng)域研究的熱門,而三明治夾芯結(jié)構(gòu)是復(fù)合材料一種較為常見的結(jié)構(gòu)類型Ⅲ。三明治結(jié)構(gòu)通常由兩層剛度較高的
7、薄面板和輕質(zhì)厚芯層焊接或者膠接形成,輕質(zhì)和良好的力學(xué)特征使其在航空、船舶、汽車以及建筑等領(lǐng)域被廣泛地使用?;痦椖浚簷C械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點實驗室(南京航空航天大學(xué))自主研究課題(0214G02)資助項目;江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目。收稿日期:2015—12—24;修訂日期:2016—02—22通信作者:王鑫偉,男,教授,博士生導(dǎo)師,E—mail:wangx@nuaa.edu.en。引用格式:梁嘯宇,王鑫偉,王宇.軟芯三明治梁受移動點載荷作用的動力響應(yīng)[J3.南京航空航天大學(xué)學(xué)報,2016,48(4):544—550.LiangXiaoyu,W
8、angXinwei,WangYu.Dynamicresponseofsoftcoresandw