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具有高阶惯性的简化应变梯度梁的闭式频率解。 (英语) Zbl 1406.74414号

小结:本文在具有高阶惯性的简化应变梯度理论背景下建立了欧拉-贝努利梁模型。与经典梁模型相比,本文提出的梯度梁模型不仅引入了与应变梯度相关的内部长度l_2,而且引入了与速度梯度相关的内长度l_1,从而可以捕捉到尺寸效应。利用变分原理导出了运动控制方程和边界条件。得到了三种典型边界条件下梁自由振动的封闭解。数值结果表明,高阶边界条件的选择对梁的固有频率影响较小。此外,应变梯度参数的引入增加了梁的有效刚度,从而提高了梁的固有频率;而速度梯度参数l1的引入在控制方程中起到了等效压缩力的作用,从而导致梁的固有频率降低。此外,当梁的厚度与应变梯度参数(l_2)相当时,观察到梁的固有频率存在显著的泊松效应。本文给出的梁固有频率的闭合解可以作为其他数值方法的基准结果。

MSC公司:

74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)
74B05型 经典线性弹性
74小时45 固体力学动力学问题中的振动
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Aköz,B。;西瓦莱克。,基于应变梯度弹性理论的各种边界条件下的微型梁分析,Arch。申请。机械。,82, 423-443, (2012) ·Zbl 1293.74252号
[2] 安萨里,R。;戈洛米,R。;Faghih Shojaei,M。;穆罕默德五世。;Sahmani,S.,基于最通用的应变梯度理论的功能梯度Timoshenko微梁的尺寸依赖性弯曲、屈曲和自由振动,Compos。结构。,100, 385-397, (2013)
[3] 安萨里,R。;戈洛米,R。;Rouhi,H.,使用不同梯度弹性理论对单壁碳纳米管进行振动分析,Compos。B部分工程,43,2985-2989,(2012)
[4] 阿尔坦·R。;Batra,R.C.,用初值法研究应变梯度梁的自由振动,力学学报。,223, 2393-2409, (2012) ·Zbl 1307.74040号
[5] Asghari,M。;Kahrobaiyan,M。;Nikfar,M。;Ahmadian,M.,基于应变梯度理论的尺寸相关非线性Timoshenko微束模型,机械学报。,223, 1233-1249, (2012) ·Zbl 1401.74164号
[6] Ashoori Movassagh,A。;Mahmoodi,M.J.,《基于修正应变-颗粒弹性理论的基尔霍夫板微观模型》,《欧洲力学杂志》。A-Solid,40岁,50-59岁(2013年)·Zbl 1406.74067号
[7] Askes,H。;Aifantis,E.C.,碳纳米管中的梯度弹性和弯曲波色散,Phys。B版,80,195412,(2009)
[8] Challamel,N.,梯度或/和非局部高阶剪切弹性梁的变分公式,Compos。结构。,105, 351-368, (2013)
[9] Daneshmand,F。;拉菲伊,M。;Mohebpour,S.R。;Heshmati,M.,用一阶剪切变形壳层理论分析单壁碳纳米管自由振动时的应力和应变惯性梯度弹性,应用。数学。模型,37,7983-8003,(2013)·Zbl 1438.74072号
[10] Eringen,A.,《关于非局部弹性微分方程以及螺位错和表面波的解》,J.Appl。物理。,54, 4703-4710, (1983)
[11] 法赫拉巴迪,M.M.S。;Rastgoo,A。;Ahmadian,M.T.,基于应变梯度理论的碳纳米管在直流电压下的动态行为,J.Phys。D申请。物理。,46, 405101, (2013)
[12] 弗莱克,N.A。;穆勒,G.M。;阿什比,M.F。;Hutchinson,J.W.,《应变梯度塑性:理论与实验》,《金属学报》。马特,42,475-487,(1994)
[13] 乔治亚迪斯,H.G。;Vardoulakis,I.,用表面能梯度弹性处理的反平面剪切Lamb问题,波浪运动,28353-366,(1998)·Zbl 1074.74566号
[14] 乔治亚迪斯,H.G。;瓦杜拉基斯,I。;Lykotrafitis,G.,《梯度弹性半空间中的扭转面波》,《波运动》,31,333-348,(2000)·Zbl 1074.74567号
[15] 乔治亚迪斯,H.G。;瓦杜拉基斯,I。;Velgaki,E.G.,《以偶极梯度弹性为特征的微结构固体中的色散Rayleigh波传播》,J.Elast。,74, 17-45, (2004) ·Zbl 1058.74045号
[16] Ghavanloo,E。;Fazelzadeh,S.A.,基于梯度弹性的正交异性双曲扁壳自由振动分析,Compos。B部分工程,45,1448-1457,(2013)
[17] Giannakopoulos,A.E。;Stamoulis,K.,梯度弹性元件的结构分析,国际固体结构杂志。,44, 3440-3451, (2007) ·Zbl 1121.74393号
[18] Gutkin,M.Y。;Aifantis,E.C.,梯度弹性中的螺旋位错,Scr。马特,35,1353-1358,(1996)
[19] Ieşan,D.,应变梯度弹性中手性薄板的变形,Eur.J.Mech。A-Solid,44,212-221,(2014)·Zbl 1406.74082号
[20] Kahrobaiyan,M.H。;阿斯加里,M。;Ahmadian,M.T.,应变梯度Timoshenko梁单元:在MEMS中的应用,机械学报。,226, 505-525, (2015) ·Zbl 1323.74088号
[21] Kahrobaiyan,M.H。;拉哈伊法德,M。;Ahmadian,M.T.,《非线性应变梯度梁公式》,国际工程科学杂志。,49, 1256-1267, (2011) ·Zbl 1423.74487号
[22] 孔,S。;周,S。;聂,Z。;Wang,K.,Bernoulli-Euler微梁的尺寸依赖性固有频率,国际工程科学杂志。,46, 427-437, (2008) ·Zbl 1213.74189号
[23] 孔,S。;周,S。;聂,Z。;王凯,基于应变梯度弹性理论的微梁静动力分析,国际工程科学杂志。,47, 487-498, (2009) ·Zbl 1213.74190号
[24] Kröner,E.,《关于连续介质力学中扭矩应力的物理现实》,《国际工程科学杂志》。,1, 261-278, (1963)
[25] D.C.C.拉姆。;杨,F。;Chong,A.C.M。;Wang,J。;Tong,P.,《应变梯度弹性实验与理论》,J.Mech。物理学。固体,51,1477-1508,(2003)·Zbl 1077.74517号
[26] 拉扎尔,M。;Maugin,G.A.,第一应变梯度弹性中位错和向错的非奇异应力应变场,国际工程科学杂志。,43, 1157-1184, (2005) ·Zbl 1211.74040号
[27] Lazopoulos,A.K.,薄应变梯度弹性梁的动态响应,国际力学杂志。科学。,58, 27-33, (2012)
[28] 拉佐普洛斯,K.A。;Lazopoulos,A.K.,薄应变梯度弹性梁的弯曲和屈曲,欧洲力学杂志。A-Solid,29837-843(2010年)·Zbl 1058.74570号
[29] 李,X.-F。;Wang,B.-L。;唐国杰。;Lee,K.Y.,一维纳米结构横向力学行为中的尺寸效应,Phys。E、 44207-214(2011年)
[30] X·梁。;胡,S。;Shen,S.,基于简化应变梯度弹性理论的新型Bernoulli-Euler梁模型及其应用,Compos。结构。,111, 317-323, (2014)
[31] 马,H.M。;Gao,X.L。;Reddy,J.N.,基于修正耦合应力理论的微观结构相关Timoshenko梁模型,J.Mech。物理学。固体,56,3379-3391,(2008)·Zbl 1171.74367号
[32] 麦克法兰,A.W。;Poggi,文学硕士。;Doyle,M.J.e。;洛杉矶波托姆利。;Colton,J.S.,表面应力对微悬臂梁共振行为的影响,应用。物理学。莱特。,87, 053505, (2005)
[33] Mindlin,R.D.,《线弹性中的微观结构》,Arch。定额。机械。安,16,51-78,(1964)·兹伯利0119.40302
[34] Mindlin,R.D。;Eshel,N.N.,《线性弹性第一应变-颗粒理论》,《国际固体结构杂志》。,4, 109-124, (1968) ·Zbl 0166.20601号
[35] Papargyri-Beskou,S。;Giannakopoulos,A.E。;Beskos,D.E.,静态载荷下梯度弹性弯曲板的变分分析,国际固体结构杂志。,47, 2755-2766, (2010) ·Zbl 1196.74093号
[36] Papargyri-Beskou,S。;Polyzos,D。;Beskos,D.E.,梯度弹性弯曲梁的动力分析,结构。工程机械。,15, 705-716, (2003)
[37] Papargyri-Beskou,S。;Tsepoura,K.G。;Polyzos,D。;Beskos,D.E.,梯度弹性梁的弯曲和稳定性分析,国际固体结构杂志。,40, 385-400, (2003) ·Zbl 1022.74010号
[38] Papargyri-Beskou,S。;Tsinopoulos,S.V.公司。;Beskos,D.E.,波在梯度弹性圆柱壳中的传播和自由振动,机械学报。,223, 1789-1807, (2012) ·Zbl 1401.74133号
[39] Polizzotto,C.,二级材料和高阶惯性的梯度弹性理论,Int.J.Solids Struct。,49, 2121-2137, (2012)
[40] Reddy,J.N.,功能梯度梁的微结构相关耦合应力理论,J.Mech。物理学。固体,592382-2399,(2011)·Zbl 1270.74114号
[41] Sahmani,S。;Ansari,R.,《基于应变梯度弹性理论的功能梯度高阶剪切变形微板的自由振动响应》,Compos。结构。,95, 430-442, (2013)
[42] Stolken,J.S。;Evans,A.G.,《测量塑性长度标度的微弯试验方法》,Acta。马特,46,5109-5119,(1998)
[43] Sun,L。;Han,R.P.S。;Wang,J。;Lim,C.T.,《聚合物纳米纤维的尺寸依赖弹性特性建模》,纳米技术,19455706,(2008)
[44] 王,B。;周,S。;赵,J。;Chen,X.,基于应变梯度弹性理论的尺寸依赖性Kirchhoff微镀层模型,Eur.J.Mech。A-Solid,30117-524,(2011年)·Zbl 1278.74103号
[45] 吴建新。;李晓凤。;Cao,W.D.,使用梯度弹性束理论的多壁碳纳米管中的弯曲波,Comp。马特。科学。,67, 188-195, (2013)
[46] 徐晓杰。;Deng,Z.C.,应变和高阶惯性梯度对单壁碳纳米管中波传播的影响,Phys。E、 72101-110(2015)
[47] 徐晓杰。;邓,Z.C。;孟,J.-M。;张凯,广义梯度弹性板的弯曲与振动分析,力学学报。,225, 3463-3482, (2014) ·Zbl 1326.74084号
[48] 雅古比,S。;穆萨维,S.M。;Paavola,J.,高阶剪切变形梁的应变和速度梯度理论,Arch。申请。机械。,85, 877-892, (2015) ·Zbl 1341.74107号
[49] Zeighampour,H。;Tadi Beni,Y.,基于修正应变梯度理论的圆柱形薄壁模型,国际工程科学杂志。,78, 27-47, (2014) ·Zbl 1423.74586号
[50] 张,B。;何毅。;刘,D。;沈,L。;Lei,J.,《弹性地基上功能梯度微板弯曲、屈曲和自由振动分析的有效尺寸相关板理论》,应用。数学。型号,39,3814-3845,(2015)·Zbl 1443.74228号
[51] 张,B。;何毅。;刘,D。;沈,L。;Lei,J.,基于应变梯度弹性理论的四个未知剪切变形功能梯度圆柱微壳的自由振动分析,Compos。结构。,119, 578-597, (2015)
[52] Zhang,Y。;王,C。;Challamel,N.,《通过混合非局部梁模型实现微/纳米梁的弯曲、屈曲和振动》,J.Eng.Mech。,136, 562-574, (2010)
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