黏弹性基体中FG-CNTRCs圆柱壳热振动特性分析

作者：吴栋; 雷勇军; 于宝石; 唐雨; 张大鹏^*

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2023, 50(06): 188-198.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2023307

• 尺度效应
• 碳纳米管
• 功能梯度复合材料
• 热行为
• 黏弹性地基

建立了考虑碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)尺度效应的宏观功能梯度碳纳米管增强复合材料(Functionally Graded Carbon Nanotubes Reinforced Composites,FG-CNTRCs)圆柱壳自由振动特性的理论模型.综合考虑CNTs的取向和尺度效应，基于Eshelby-Mori-Tanaka(EMT)方法和非局部理论建立了宏观CNTRCs的非局部EMT本构模型.基于Kirchhoff-Love圆柱壳假设，采用Hamilton原理推导了热环境中visco-Pasternak基体中FG-CNTRCs圆柱壳的自由振动控制方程，利用Navier法得到两端简支圆柱壳的固有频率，并与文献中结果进行对比，验证了模型和方法的正确性.分析了非局部参数、CNTs的体积分数和分布方式、圆柱壳的长厚比、环境温度以及地基参数等对简支FG-CNTRCs圆柱壳自由振动特性的影响.研究发现，考虑CNTs的尺度效应后会降低FG-CNTRCs圆柱壳的抗弯刚度，环境温度对简支FG-XCNTRCs圆柱壳固有频率虚部的影响随CNTs体积分数的增大而增大，且长厚比和地基的阻尼参数对虚部的影响有耦合作用.

• 单位
  国防科技大学