双功能梯度碳纳米管增强复合材料旋转圆柱壳的振动分析

作者：王宇^*; 徐宏达; 李昊; 李昌

来源：航空学报, 2023, 44(13): 110-123.

• 功能梯度材料基体
• 碳纳米管增强材料
• 旋转圆柱壳
• 传递矩阵方法
• 行波振动

对3种边界条件下旋转态双功能梯度碳纳米管增强复合材料（DFG-CNTRC）圆柱壳的行波振动特性开展了研究。首先，根据建立的DFG-CNTRC圆柱壳模型，分析了以金属-陶瓷功能梯度材料为基体的5种类型碳纳米管增强材料的性能参数。其次，基于Sanders壳体理论和传递矩阵方法，考虑转速影响，推导了任一截面状态向量的常微分方程组和整体传递矩阵关系。最后，对简支-简支（S-S）、固支-固支（C-C）和固支-自由（C-F）3种典型边界条件下的动力学微分方程进行求解计算，验证了理论分析的正确性。研究表明，科氏力和离心力效应引起行波频率出现了分离现象和增大趋势，边界条件和碳纳米管体积分数对行波振动特性的影响显著，而基体材料体积分数指数对振动特性的影响较小，长度和厚度对结构振动特性影响均不同。

• 单位
  辽宁科技大学; 自动化学院