内政部QR

内政部二维码

基于离散奇异卷积算法的复合材料锥壳自由振动分析

  • 收到日期:2005.06.20
  • 接受日期:2006.02.03
  • 发布日期:2006.08.25

摘要

基于Love的一阶近似薄壳理论,利用运动微分方程的数值解,发展了用于确定单各向同性和正交各向异性层合锥壳自由振动频率的离散奇异卷积(DSC)算法。应用离散奇异卷积方法,将复合材料层合锥壳的自由振动运动方程转化为一组代数方程。为了验证DSC方法的有效性和准确性,进行了收敛性和比较研究。所得结果与文献中的结果非常一致。

关键词

工具书类

  1. Bacon,M.和Bert,C.W.(1967),“正交各向异性夹层旋转壳的非对称自由振动”,AIAA J.,5,413-417 https://doi.org/10.2514/3.3995
  2. Bert,C.W.和Francis,P.H.(1974),“复合材料力学:结构力学”,AIAA J.,12,1173-1186 https://doi.org/10.2514/3.49450
  3. Chang,C.H.(1981),“锥壳的振动”,《冲击与振动文摘》,13(1),9-17
  4. Civalek,O.(1998),《板壳有限元分析》。Elazlg:Firat大学(土耳其语)
  5. Civalek,O.(2004),“利用多项式微分求积(PDQ)方法对弹性地基上的板和壳进行几何非线性静态和动态分析”,博士。埃拉兹尔格费拉特大学论文(土耳其语)
  6. Hou,Y.、Wei,G.W.和Xiang,Y.(2005),“Mindlin板自由振动分析的DSC-Ritz方法”,国际期刊Numer。方法。工程师,62,262-288 https://doi.org/10.1002/nme.1186
  7. Hu,X.X.,Sakiyama,T.,Matsuda,H.和Morita,C.(2002),“旋转扭曲和开口圆锥壳的振动分析”,国际固体结构杂志。,39, 6121-6134 https://doi.org/10.1016/S0020-7683(02)00456-0
  8. Hua,L.(2000a),“旋转截头圆形分层圆锥壳的频率特性”,复合材料结构,50,59-68 https://doi.org/10.1016/S0263-8223(00)00080-5
  9. Hua,L.(2000b),“不同边界条件下旋转截头正交各向异性圆锥形壳的频率分析”,复合材料科学与技术,60,2945-2955 https://doi.org/10.1016/S0266-3538(00)00155-X
  10. Hua,L.和Lam,K.Y.(2000),“具有初始压力的旋转锥壳频率分析的广义微分求积法”,国际J数值。方法。工程师,48,1703-1722 https://doi.org/10.1002/1097-0207(20000830)48:12<1703::AID-NME961>3.0.CO;2倍
  11. Irie,T.、Yamada,G.和Kaneko,Y.(1982),“变厚度圆锥壳的自由振动”,J Sound Vib。,82, 83-94 https://doi.org/10.1016/0022-460X(82)90544-2
  12. Irie,T.、Yamada,G.和Tanaka,K.(1984),“截短圆锥壳的固有频率”,J Sound Vib。,92(3), 447-453 https://doi.org/10.1016/0022-460X(84)90391-2
  13. Kapania,R.K.(1989),“层压壳体分析综述”,ASME J压力容器技术汇刊,111,88-96 https://doi.org/10.1115/1.3265662
  14. 林国英、华丽丽(1997),“旋转截顶圆锥壳的振动分析”,《国际固体结构杂志》。,34(17), 2183-2197 https://doi.org/10.1016/S0020-7683(96)00100-X
  15. Lee,J.J.,Yeom,C.H.和Lee,I.(2002),“扭转倾斜锥形复合材料壳体的振动分析”,J Sound Vib。,255(5), 965-982 https://doi.org/10.1006/jsvi.2001.4207
  16. Leisa,A.W.(1973),《壳体振动》,美国国家航空航天局,SP-288
  17. Liew,K.M.和Lim,C.W.(1994),“可变厚度悬臂矩形扁壳的振动特性”,AIAA J,32(2),387-396 https://doi.org/10.2514/3.59996
  18. Liew,K.M.、Lim,M.K.、Lim、C.W.、Li,D.B.和Zhang,Y.R.(1995),“初始扭转和厚度变化对浅锥壳振动行为的影响”,J Sound Vib。,180(2), 272-296
  19. Liew,K.M.,Ng,T.Y.和Zhao,X.(2005),“通过无单元kp-Ritz方法对圆锥壳进行自由振动分析”,J.Sound Vib。,281(3-5), 627-645 https://doi.org/10.1016/j.jsv.2004.01.005
  20. Lim,C.W.和Kitipomchai,S.(1999),“对角钢和顶角对开口圆锥壳板自由振动的影响:圆锥坐标法”,J Sound Vib。,219(5), 813-835 https://doi.org/10.1006/jsvi.1998.1890
  21. Lim,C.W.,Li,Z.R.和Wei,G.W.(2005),“厚扁壳高频分析的DSC-Ritz方法”,国际期刊Numer。方法。工程师,62,205-232 https://doi.org/10.1002/nme.1179
  22. Lim,C.W.,Liew,K.M.和Kitipomchai,S.(1995),“预扭曲悬臂复合材料浅锥体的自由振动”,AIAA J,35,327-333 https://doi.org/10.2514/2.96
  23. Lim,C.W.,Liew,K.M.和Kitipomchai,S.(1998),“悬臂叠层复合材料扁锥壳的振动”,国际固体结构杂志。,35(15),1695-1707 https://doi.org/10.1016/S0020-7683(97)00157-1
  24. Love,A.E.H.(1888),“关于薄弹性壳的小自由振动和变形”,Phil.Trans。罗伊。Soc.,伦敦,179A,491-546
  25. Markus,S.(1988),《圆柱壳振动力学》,Elsevier,纽约
  26. Ng,C.H.W.,Zhao,Y.B.和Wei,G.W.(2004),“矩形板振动分析中离散奇异卷积和广义微分求积的比较”,比较。方法应用。机械。工程师,193,2483-2506 https://doi.org/10.1016/j.cma.2004.01.013
  27. Reddy,J.N.(1996),《复合材料板壳力学,理论与分析》,佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社
  28. Shu,C.(1996a),“用广义微分求积法分析复合材料层合锥壳的自由振动”,J.Sound Vib。,194(4), 587-604 https://doi.org/10.1006/jsvi.1996.0379
  29. Shu,C.(1996b),“圆锥壳自由振动分析的一种有效方法”,《国际力学杂志》。科学。38(8/9), 935-949 https://doi.org/10.1016/0020-7403(95)00096-8
  30. Shu,C.和Du,H.(1997),“用DQM分析层压复合材料圆柱壳的自由振动”,复合材料第B部分,28,267-274 https://doi.org/10.1016/S1359-8368(96)00052-2
  31. Siu,C.C.和Bert,C.W.(1970),“带自由边夹层锥壳的自由振动分析”,美国声学学会杂志,47,943-945 https://doi.org/10.1121/1.1911985
  32. Sivadas,K.R.和Ganesan,N.(1992),“变厚度厚复合材料夹紧圆锥壳的振动分析”,J.Sound Vib。,152, 27-37 https://doi.org/10.1016/0022-460X(92)90063-4
  33. Soedel,W.(1996),《壳体和板的振动》,第二版,修订和扩充,Marcal Dekker,Inc.,纽约
  34. Tong,L.(1993a),“正交异性圆锥壳的自由振动”,国际工程科学杂志。,31(5), 719-733 https://doi.org/10.1016/0020-7225(93)90120-J
  35. Tong,L.(1993b),“复合材料叠层圆锥壳的自由振动”,国际机械杂志。科学。,35(1), 47-61 https://doi.org/10.1016/0020-7403(93)90064-2
  36. Tong,L.和Wang,T.K.(1992),“层压锥壳屈曲的简单解决方案”,《国际力学杂志》。科学。,34(2), 93-111 https://doi.org/10.1016/0020-7403(92)90076-S
  37. Wan,D.C.,Zhou,Y.C.和Wei,G.W.(2002),“用离散奇异卷积法求解非定常不可压缩流动”,《国际数值杂志》。方法流体,38,789-810 https://doi.org/10.1002/fld.253
  38. Wang,Y,Liu,R.和Wang,X.(1999),“用微分求积法分析截顶锥壳的自由振动”,J.Sound Vib。,224(2), 387-394 https://doi.org/10.1006/jsvi.1999.2218
  39. Wei,G.W.(1999),“福克-普朗克方程解的离散奇异卷积”,化学杂志。物理。,110, 8930-8942 https://doi.org/10.1063/1.478812
  40. Wei,G.W.(2000),“sine-Gordon方程的离散奇异卷积”,《物理D》,137247-259 https://doi.org/10.1016/S0167-2789(99)00186-4
  41. Wei,G.W.(2001a),“解决一些机械问题的新算法”,计算。方法应用。机械。工程,1902017-2030 https://doi.org/10.1016/S0045-7825(00)00219-X
  42. Wei,G.W.(2001b),“离散奇异卷积振动分析”,J Sound Vib。,244, 535-553 https://doi.org/10.1006/jsvi.2000.3507
  43. Wei,G.W.(2001c),“波束分析的离散奇异卷积”,工程结构。,23, 1045-1053 https://doi.org/10.1016/S0141-0296(01)00016-5
  44. Wei,G.W.,Zhou Y.C.和Xiang,Y.(2002a),“离散奇异卷积及其在带内支撑板分析中的应用”。第1部分:理论和算法”,《国际数学家杂志》。方法工程,55113-946 https://doi.org/10.1002/nme.526
  45. Wei,G.W.,Zhou Y.C.和Xiang,Y.(2002b),“高频振动分析的新方法”,J.Sound Vib。,257(2), 207-246 https://doi.org/10.1006/jsvi.2002.5055
  46. Wei,G.W.,Zhou,Y.C.和Xiang,Y.(2001),“通过离散奇异卷积确定混合边界条件下矩形板的固有频率”,Int.J.Mech。科学。,43, 1731-1746 https://doi.org/10.1016/S0020-7403(01)00021-2
  47. Wu,C.-P.和Wu,C.-H.(2000),“叠层锥壳自由振动的渐近微分求积解”,比较。机械。,25, 346-357 https://doi.org/10.1007/s004660050482
  48. Wu,C.-P.,Pu,Y.-F.和Tsai,Y.-H.(2005),“轴对称层合锥壳的渐近解”,薄壁结构。,43(10), 1589-1614 https://doi.org/10.1016/j.tws.2005.06.002
  49. Yang,C.C.(1974),“关于正交异性圆锥壳的振动”,J.Sound Vib。,34, 552-555 https://doi.org/10.1016/S0022-460X(74)80182-3
  50. 赵永斌,魏国伟,向云(2002a),“离散奇异卷积在板高频振动预测中的应用”,国际固体结构杂志。,39, 65-88 https://doi.org/10.1016/S0020-7683(01)00183-4
  51. Zhao,Y.B.,Wei,G.W.和Xiang,Y.(2002b),“不规则内部支撑下的板振动”,国际固体结构杂志。,39, 1361-1383 https://doi.org/10.1016/S0020-7683(01)00241-4
  52. Zhou,Y.C.和Wei,G.W.(2002),“非均匀边界条件下矩形板的DSC分析”,J.Sound Vib。,55(2), 203-228

引用人

  1. 离散奇异卷积法求解线性变厚度各向同性和正交异性矩形板的基频第33卷,第10页,2009,https://doi.org/10.1016/j.apm.2008.12.019
  2. 弹性地基上Mindlin板分析的离散奇异卷积法第84卷,第9页,2007,https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2007.07.001
  3. 温度相关FG-CNT增强复合材料锥壳的热屈曲第47卷,2015,https://doi.org/10.1016/j.ast.2015.09.011
  4. 基于离散奇异卷积技术的幂律指数FG圆柱壳振动分析第3卷,第1页,2016,https://doi.org/10.1515/cls-2016-0007
  5. 离散奇异卷积法分析中厚均匀各向同性环形板的频率第29卷,第4页,2008,https://doi.org/10.12989/sem.2008.29.4.411
  6. 用离散奇异卷积(DSC)方法分析不同材料性能的复合材料板壳的屈曲第161卷,2017,https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.10.077
  7. 离散奇异卷积法求解扇形KIRCHHOFF板的自由振动第07卷,第02页,2010,https://doi.org/10.1142/S0219876210002192
  8. 复合材料壳体动力分析的最新研究进展:2000–2009第93卷,第1页,2010,https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2010.05.014
  9. 磁致伸缩功能梯度材料圆柱壳的快速热激振动第14卷,第4页,2014,https://doi.org/10.1016/j.acme.2013.10.012
  10. 基于一阶剪切变形理论的对称正交层合板厚矩形板分析第42卷,第26页,2008,https://doi.org/10.1177/0021998308096952
  11. 用离散奇异卷积(DSC)方法对叠层圆锥壳进行静力分析第18卷,第5页,2014,https://doi.org/10.1007/s12205-014-0314-8
  12. 矩形复合板的三维弹性分析第44卷,第17页,2010,https://doi.org/10.1177/0021998310369600
  13. 斜交单层石墨烯板的弹性屈曲行为第550卷,2014,https://doi.org/10.1016/j.tsf.2013.10.021
  14. 矩形Kirchhoff板在两个相对边缘上承受压缩载荷时屈曲分析的离散奇异卷积方法第41卷,第4页,2010,https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2009.11.002
  15. 非均匀杆自由纵向振动的数值分析:离散奇异卷积方法第140卷,第8页,2014,https://doi.org/10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000772
  16. 对称和反对称正交异性正交铺设层合薄壳的非线性动力分析第49卷,第2页,2014,https://doi.org/10.1007/s11012-013-9802-z
  17. 离散奇异卷积法求解含剪切变形的层合板和FGM/CNT复合材料环形厚板的自由振动第186卷,2018,https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.12.008
  18. 基于离散奇异卷积的对称层合板屈曲分析第2卷,第6页,2007,https://doi.org/10.3923/tasr.2007.460.471
  19. 奇异卷积法分析Mindlin圆板的自由振动和弯曲第25卷,第8页,2009,https://doi.org/10.1002/cnm.1138
  20. 弹性基体包围氮化硼纳米管(BNNT)屈曲分析的DSC方法第143卷,2016,https://doi.org/10.1016/j.com.pstruct.2016年2月40日
  21. 基于一阶剪切变形理论的对称层合板自由振动离散奇异卷积分析第44卷,第12-13页,2008,https://doi.org/10.1016/j.finel.2008.04.001
  22. 基于一阶剪切变形理论的对称层合板自由振动离散奇异卷积分析第79卷,第3页,2009,https://doi.org/10.1002/nme.2553
  23. 各向同性、FGM和叠层截锥板临界屈曲载荷的确定第94卷,2016,https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.03.031
  24. 基于锥壳方程的环形扇形板自由振动分析第4卷,第1页,2017,https://doi.org/10.1515/cls-2017-0011
  25. 离散奇异卷积法和微分求积法计算FGM壳体和环形板的频率第183卷,2018,https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.11.051
  26. 用离散奇异卷积法对旋转层合圆柱壳自由振动分析的参数研究第45卷,第7-8页,2007,https://doi.org/10.1016/j.tws.2007.05.004
  27. 基于离散奇异卷积技术的旋转圆柱壳自由振动分析第86卷,第10页,2009,https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2009.03.011
  28. 用于几何变换的四节点离散奇异卷积及其在任意四边形直板振动问题数值解中的应用第33卷,第1页,2009,https://doi.org/10.1016/j.apm.2007.11.003
  29. 正交异性叠层非均匀锥壳激励频率的测定第132卷,2018,https://doi.org/10.1016/j.com位置.2017.08.013
  30. 具有不同边界条件的锥壳自由振动分析的离散奇异卷积(DSC)第04卷,第01页,2007,https://doi.org/10.1142/S0219876207000959
  31. 任意四边形直板自由振动和稳定性分析的离散奇异卷积方法第24卷,第11页,2008,https://doi.org/10.1002/cnm.1046
  32. 不同材料特性旋转壳体自由振动分析的离散奇异卷积法第160卷,2017,https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.10.031
  33. 具有不同类型FGM复合材料成分的层压复合材料板和弯曲板的振动第122卷,2017,https://doi.org/10.1016/j.composites.2017.04.012
  34. 离散奇异卷积法求解MINDLIN扇形板自由振动问题第09卷,第02页,2009,https://doi.org/10.1142/S0219455409003028
  35. 基于离散奇异卷积微分正交耦合方法的非线性弹性地基上层合板的非线性动力响应第50卷,2013,https://doi.org/10.1016/j.compositebs.2013.01.027
  36. 非线性弹性地基上复合材料层合板大挠度分析的离散奇异卷积法第88卷,第8-9页,2011,https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2011.06.004
  37. 基于离散奇异卷积算法的斜和菱形膜的特征值第14卷,第11页,2009,https://doi.org/10.1016/j.cnsns.2008.08.010
  38. 扇形石墨烯片的静态和动态响应第23卷,第4页,2016,https://doi.org/10.1080/15376494.2014.984089
  39. 八节点曲线域在径向简支环形扇形板自由振动离散奇异卷积分析中的应用第16卷,第2页,2010,https://doi.org/10.1177/1077546309104190
  40. 双参数弹性地基上扁球壳的几何非线性动静力分析第113卷,2014,https://doi.org/10.1016/j.jpvp.2013.10.014
  41. 基于FSDT的交叉层合壳瞬态分析:替代公式第18卷,第4页,2015,https://doi.org/10.12989/cs.2015.18.4.889
  42. 梁结构静力、屈曲和自由振动分析的离散奇异卷积单元法第234卷,2014,https://doi.org/10.1016/j.amc.2014.01.165
  43. 用离散奇异卷积方法分析圆锥板的振动第24卷,第3页,2006,https://doi.org/10.1002/cnm.961
  44. 基于FSDT的碳纳米管增强功能梯度壳板的离散奇异卷积自由振动第111卷,2017,https://doi.org/10.1016/j.compositebs.2016.11.030
  45. 基于几何变换的Reissner/Mindlin板弯曲分析的离散奇异卷积法第9卷,第1页,2006,https://doi.org/10.12989/cs.2009.9.1.059
  46. Winkler-Pasternak弹性地基中带销端锥形梁柱的自由振动分析第2卷,第1页,2006,https://doi.org/10.12989/gae.2010.2.1.045
  47. 测地线螺旋肋格构复合材料锥壳的振动研究第24卷,第2页,2006,https://doi.org/10.12989/cs.2017.24.2.249
  48. 环形和圆形复合材料板振动响应的数值方法第29卷,第6页,2018,https://doi.org/10.12989/cs.2018.29.6.759
  49. 碳纳米管增强复合材料板的多脉冲同宿轨道和混沌动力学第2020卷,pp.无,2006,https://doi.org/10.1155/2020/7310187
  50. 基于Sinc和离散奇异卷积微分求积技术的非线性弹性地基上压电复合板振动分析第2020卷,pp.无,2006,https://doi.org/10.1155/2020/7592302
  51. 角向叠层复合材料圆板和环形板的振动第34卷,第1页,2020,https://doi.org/10.12989/cs.2020.34.1.141
  52. 考虑拉伸效应的斜交叠层复合材料壳板结构热后屈曲强度数值分析第34卷,第2页,2006,https://doi.org/10.12989/cs.2020.34.2.279
  53. 外压作用下弹性地基上功能梯度球面板的力学分析第74卷,第2页,2006,https://doi.org/10.12989/sem.2020.74.2.297
  54. 弹性地基上FG-GPLRC锥板的自由振动第75卷,第1页,2020,https://doi.org/10.12989/sem.2020.75.1001
  55. 基于磁致伸缩层的层合截锥壳振动控制第27卷,第20页,2006,https://doi.org/10.1080/15376494.2018.1525627
  56. 离散奇异卷积算法及其在结构力学和工程中的应用综述第27卷,第5页,2006,https://doi.org/10.1007/s11831-019-09365-5
  57. 不同分散度石墨烯板对纳米复合材料截锥壳振动行为的影响第38卷,第1页,2021,https://doi.org/10.12989/cs.2021.38.1.047