碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料圓錐薄殼非線性振動(dòng)分析.pdf

1、現(xiàn)代科技隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)材料的要求越來越高，對(duì)新型復(fù)合材料的開發(fā)和研究顯得越來越重要。碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料是當(dāng)今新材料研究領(lǐng)域中最富有活力的研究對(duì)象，對(duì)未來經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著十分重要影響。而結(jié)構(gòu)工作中，振動(dòng)是一種結(jié)構(gòu)普遍存在的狀態(tài)，因此研究特定形態(tài)下的碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料的自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)問題，探討其振動(dòng)的基本規(guī)律，可以為實(shí)踐中可能出現(xiàn)的各種與振動(dòng)有關(guān)的問題提供參考，對(duì)于人類更快地掌握和熟悉碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值

2、。
　　首先在曲線坐標(biāo)下，考慮碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料圓錐薄殼作為功能梯度材料結(jié)構(gòu)不均勻性的基礎(chǔ)上，基于連續(xù)介質(zhì)理論，利用經(jīng)典板殼理論和復(fù)合材料知識(shí)建立了用應(yīng)力函數(shù)和撓度表示的碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料開口圓錐薄殼的非線性運(yùn)動(dòng)控制偏微分方程。利用Galerkin積分過程，將非線性偏微分控制方程轉(zhuǎn)化常微分控制方程，進(jìn)而采用諧波平衡法求解了邊界條件為兩端固支的開口圓錐薄殼的非線性自由振動(dòng)問題。探討了圓錐殼幾何參數(shù)、碳納米管參數(shù)等對(duì)結(jié)構(gòu)非線性自由

3、振動(dòng)的影響。
　　其次，基于經(jīng)典板殼理論和Hamilton變分原理，建立了橫向外激勵(lì)作用下的碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料開口圓錐薄殼的非線性運(yùn)動(dòng)控制偏微分方程，利用Galerkin積分過程，將非線性偏微分控制方程轉(zhuǎn)化常微分控制方程。根據(jù)邊界條件確定梁的振型本征函數(shù)，結(jié)合分離變量法、多尺度法對(duì)非線性常微分控制方程進(jìn)行求解，對(duì)單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)特性進(jìn)行了分析，得到了圓錐薄殼主共振、超諧共振、亞諧共振的近似穩(wěn)態(tài)解，并探討了圓錐薄殼長厚比、錐