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1、第18卷第8期船舶力學(xué)Vo1．18No．82014年8月JournalofShipMechanicsAug．2014文章編號(hào)：1007—7294(2014)08—0982—07具有環(huán)肋的功能梯度圓柱殼振動(dòng)特性研究梁斌，劉小宛，李戎，張偉(1河南科技大學(xué)土木工程學(xué)院，河南洛陽(yáng)471023；2九州工業(yè)大學(xué)機(jī)械系，日本北九州804-8550)摘要：研究了環(huán)向加肋功能梯度圓柱殼的自由振動(dòng)特性。假定功能梯度材料的體積分?jǐn)?shù)沿厚度呈指數(shù)型分布，且環(huán)肋沿軸向任意布置，基于Sander殼體理論，采用Rayleigh—Ritz能量法建立了環(huán)肋功能梯度圓柱殼自由振動(dòng)的固
2、有頻率特征方程，并推導(dǎo)出一端固定一端自由、兩端簡(jiǎn)支等邊界條件下的固有頻率參數(shù)表達(dá)式。通過(guò)與已有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，驗(yàn)證了文中研究方法的有效性和正確性。最后通過(guò)算例，分析了材料體積分?jǐn)?shù)、環(huán)肋位置以及幾何參數(shù)等因素對(duì)環(huán)肋功能梯度圓柱殼固有頻率的影響。關(guān)鍵詞：環(huán)肋；功能梯度；圓柱殼；固有頻率中圖分類號(hào)：TB535．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／j．issn．1007—7294．2014．08．O13Studyonvibrationoffunctionallygradedcylindricalshellswithintermediateringsup
3、portLIANGBin，LIUXiao-wan，LIRong，ZHANGWei(1CivilEngineeringSchool，HenanUniversityofScienceandTechnology，Luoyang471023，China；2DepamnentofMechanicalEngineering，KyushuInstituteofTechnology，Kitakyushu—city804—8550，Japan)Abstract：Thevibrationcharacteristicoffunctionallygradedcylindr
4、icalshellswithintermediateringsup—portisstudied．Materialpropertiesaregradedinthethicknessdirectionoftheshellaccordingtothevolumefractionpowerlawdistribution．Theintermediatesupportsoftheshellarearbitrarilyplacedalongtheshel1．TheoreticalformulationiSestablishedbasedontheSander’s
5、shelltheory．TheshelleigenvaluegoverningequationisderivedbyusingRayleigh-Ritzmethod．ThenthenaturalfrequencyofthecylindricalshellwithClamped——FreeandSimplysupportedendsboundaryconditionsisobtained．Thepresentanalysisisvalidat—edbycomparingresultswiththoseintheliterature．Resultsar
6、epresentedontheinfluenceofconstituentvolumefraction，ringsuppo~positionandgeometricaldimension．Keywords：ringsuppo~；functionallygraded；cylindricalshell；naturalfrequency1引言功能梯度(FG)圓柱殼是材料性質(zhì)和功能沿厚度方向呈梯度連續(xù)變化的一種新型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，采用金屬與陶瓷材料復(fù)合的FG圓柱殼結(jié)構(gòu)在高溫變化環(huán)境中能體現(xiàn)出功能梯度材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)異組合特性，以良好的熱機(jī)性能而應(yīng)用于航空航天、核
7、電能源、船舶與海洋工程等領(lǐng)域的重要工程結(jié)構(gòu)。高性能FG圓柱殼正逐漸取代單一材料的普通圓柱殼，成為該結(jié)構(gòu)形式新的發(fā)展趨勢(shì)，其力學(xué)行為是目收稿日期：2014—04一l6基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51105132)；河南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(122300410112)作者簡(jiǎn)介：梁斌(1963-)，男，河南科技大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，E-marl：liangbin4231@163．con；劉小宛(1987一)，女，河南科技大學(xué)碩士生，E—mail：Henriettal0202@163．com。第8期梁斌等：具有環(huán)肋的功能梯度圓柱殼振動(dòng)特性研究983前
8、復(fù)合材料力學(xué)的重要研究方向。對(duì)FG光殼結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為研究已經(jīng)取得一定的成果，但是考慮肋骨加強(qiáng)因素的FG圓柱殼振動(dòng)特性研究文
