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石墨烯增强旋转圆柱壳在轴向和热载荷下冲击响应的分析预测。 (英语) Zbl 1481.74584号

摘要:本文进行了一项分析研究,预测了旋转功能梯度石墨烯(FG)增强圆柱壳在冲击、外部轴向载荷和热载荷作用下的低速冲击响应。纳米复合材料圆柱壳是基于多层模型构建的,其中石墨烯-血小板(GPL)纳米填料的重量分数在每个同心圆柱层中是恒定的,但在厚度方向上遵循分层变化,从而产生位置相关的弹性模量、质量密度、,通过壳体厚度的泊松比和热膨胀系数。考虑到热膨胀变形、外部轴向载荷、离心力和科里奥利力以及旋转引起的初始环向张力的影响,根据Donnell非线性壳理论和Hamilton原理建立的运动微分方程,推导了圆柱壳的固有频率。采用单弹簧-质量模型计算了外来冲击器与圆柱壳之间的时变接触力。此外,在另一个二阶微分方程的基础上,利用Duhamel积分得到了随时间变化的位移和应变。在数值分析中,通过验证实例验证了目前的解决方案,然后进行了全面的参数研究,以研究GPL重量分数、分散模式、纺丝速度、温度变化、壳体几何尺寸、外部轴向载荷,冲击器半径和冲击速度对纳米复合材料圆柱壳接触力、接触持续时间、位移和应变的时间历程的影响。

MSC公司:

74M20型 固体力学中的冲击
74K25型 外壳
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全文: 内政部

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