基于Rayleigh-Ritz法的复合材料薄壁圆柱壳热屈曲和热模态分析

作者：李亚杯; 莫军^*; 陈红永

来源：科学技术与工程, 2019, 19(01): 250-255.

• 复合材料圆柱壳
• 热环境
• 模态
• 屈曲

热环境中的结构受热效应等的影响,结构刚度会发生变化,进而结构振动模态对几何参数、材料参数等的敏感性也会改变。针对纤维增强复合材料圆柱壳,建立能量方程,计入面内热载荷对圆柱壳做功;使用Rayleigh-Ritz法求解屈曲温度及振动频率等;使用有限元法验证了计算模型的准确性。重点关注了不同的几何参数、铺设角度及铺设方式下温度对圆柱壳的振型的影响。研究结果表明振动模态越接近屈曲模态,温度对频率的影响越大,且各阶振型的周向波数不同,温度对振动频率的影响也不同。圆柱壳越厚或越短,基频振型的周向波数越多。温度小于0. 95倍屈曲温度时,温度增加基本不改变基频的振型;但接近屈曲温度时,在某些铺设角度下,某些振型的频率下降至低于原基频,发生振型跃迁。

• 单位
  中国工程物理研究院总体工程研究所