研究阻尼复合圆柱壳振动功率流的一种新方法 被引量：2

1

作者 张森森 左君伟 张俊杰 《中国舰船研究》 2011年第2期52-55,60,共5页

减少圆柱壳振动和噪声的一种有效方法是在其表面敷设阻尼层,这种复合结构称为阻尼复合圆柱壳。分别运用薄壳理论和弹性理论描述了阻尼复合圆柱壳的内壳和阻尼层,并在此基础上提出了计算阻尼复合圆柱壳振动功率流的一种新方法。通过数值... 减少圆柱壳振动和噪声的一种有效方法是在其表面敷设阻尼层,这种复合结构称为阻尼复合圆柱壳。分别运用薄壳理论和弹性理论描述了阻尼复合圆柱壳的内壳和阻尼层,并在此基础上提出了计算阻尼复合圆柱壳振动功率流的一种新方法。通过数值计算,得到了内外壳体厚度对复合圆柱壳振动功率流的影响规律,为圆柱壳减振降噪措施的应用提供了理论基础。 展开更多

关键词 复合圆柱壳 振动功率流 傅立叶变换 弹性理论 减振降噪

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复合圆柱壳冲击压缩数值模拟及稳定性研究 被引量：3

2

作者 谢富佩 徐绯 +2 位作者 曾卓 周中玉 谷卓伟 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期33-42,共10页

针对复合圆柱壳在炸药爆轰作用下的动力学响应及在此过程中伴随的失稳问题,研究了其制造工艺中可能出现的缺陷以及圆柱壳中铜线螺旋角和直径对复合圆柱壳稳定性产生的影响。采用SPH-FEM耦合算法,建立了复合圆柱壳二维细节模型,并提出了... 针对复合圆柱壳在炸药爆轰作用下的动力学响应及在此过程中伴随的失稳问题,研究了其制造工艺中可能出现的缺陷以及圆柱壳中铜线螺旋角和直径对复合圆柱壳稳定性产生的影响。采用SPH-FEM耦合算法,建立了复合圆柱壳二维细节模型,并提出了一种基于圆柱壳内壁粒子速度历史的失稳判据,计算了在不同参数条件下复合圆柱壳的失稳时间及对应的压缩率,对影响复合圆柱壳稳定性的因素进行了评估。分析结果表明,在复合圆柱壳制备过程中存在的折返层缺陷和铜线直径对复合圆柱壳的稳定性有较大影响,而螺旋角度对其稳定性影响不大。 展开更多

关键词 复合圆柱壳 光滑粒子流体动力学 数值模拟 稳定性分析

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复合材料环支撑圆柱壳结构振动特性分析研究

3

作者 何东泽 郭克凡 +2 位作者 蔡瑛 黄世军 李伟成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期173-180,共8页

该文基于一阶剪切变形理论,结合波动法,构建了不同边界条件下环支撑复合材料圆柱壳结构振动特性分析模型。结合波函数形式为位移变量,对位移比例参数、位移矩阵和力参数矩阵进行设置。通过结合边界条件矩阵,对环支撑条件下复合材料圆柱... 该文基于一阶剪切变形理论,结合波动法,构建了不同边界条件下环支撑复合材料圆柱壳结构振动特性分析模型。结合波函数形式为位移变量,对位移比例参数、位移矩阵和力参数矩阵进行设置。通过结合边界条件矩阵,对环支撑条件下复合材料圆柱壳结构的总体控制方程进行推导。通过与现有文献结果进行对比,验证所建立的振动特性分析模型的准确性。开展了相关参数化分析研究,探讨了材料参数、几何参数以及环支撑位置的影响情况。 展开更多

关键词 一阶剪切变形理论 复合材料圆柱壳 环支撑 波动法 振动特性

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复合材料层合圆柱壳的振动特性 被引量：7

4

作者 谭安全 刘敬喜 +1 位作者 李天匀 朱翔 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1035-1040,共6页

文章基于Love壳体理论,对复合材料层合圆柱壳的振动特性进行了研究。通过比较,文中计算方法所得的结果与文献比较吻合。运用该方法,讨论了简支、固支和自由等边界条件,轴向模态和铺层角度对圆柱壳振动特性的影响。分析表明,在低阶周向... 文章基于Love壳体理论,对复合材料层合圆柱壳的振动特性进行了研究。通过比较,文中计算方法所得的结果与文献比较吻合。运用该方法,讨论了简支、固支和自由等边界条件,轴向模态和铺层角度对圆柱壳振动特性的影响。分析表明,在低阶周向模态时,边界条件和轴向模态的影响更大。 展开更多

关键词 复合材料圆柱壳 振动 边界条件 周向模态

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复合材料纵横加筋圆柱壳自由振动分析 被引量：8

5

作者 肖汉林 刘土光 +1 位作者 张涛 余小菲 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2005年第6期4-7,47,共5页

使用能力法分析了两端简支复合材料纵横加筋圆柱壳的自由振动特性,从Love’s理论出发,分别计算壳体面板和纵横加筋结构的应变能和动能,在计算加筋结构应变能和动能时,将加筋结构的作用影响平均在整个壳体区域。然后代入Lagrange方程得... 使用能力法分析了两端简支复合材料纵横加筋圆柱壳的自由振动特性,从Love’s理论出发,分别计算壳体面板和纵横加筋结构的应变能和动能,在计算加筋结构应变能和动能时,将加筋结构的作用影响平均在整个壳体区域。然后代入Lagrange方程得到频率方程。通过比较,计算方法所得到的结果与文献比较吻合。采用平均法计算的结果比采用离散方法计算的结果偏小。还研究了壳体和加筋结构参数的变化对圆柱壳自由振动频率的影响。 展开更多

关键词 振动与波 自由振动 复合材料圆柱壳 纵横加筋 能量法

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复合材料纵横加筋圆柱壳自由振动分析(英文) 被引量：4

6

作者 肖汉林 刘土光 +1 位作者 张涛 余晓菲 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第3期470-478,共9页

使用能量法分析了两端简支复合材料纵横加筋圆柱壳的自由振动特性,从Love’s理论出发,分别计算壳体面板和纵横加筋结构的应变能和动能,然后代入Lagrange方程得到频率方程。通过比较,文中的计算方法所得到的结果与文献比较吻合。采用平... 使用能量法分析了两端简支复合材料纵横加筋圆柱壳的自由振动特性,从Love’s理论出发,分别计算壳体面板和纵横加筋结构的应变能和动能,然后代入Lagrange方程得到频率方程。通过比较,文中的计算方法所得到的结果与文献比较吻合。采用平均法计算的结果比采用离散方法计算的结果偏小。最后还研究了壳体和加筋结构参数以及静水压力的变化对圆柱壳自由振动频率的影响。文中利用平均法来处理加筋结构,简化理论推导并减少了计算。 展开更多

关键词 自由振动 复合材料圆柱壳 纵横加筋 静水压力 能量法

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复合材料层合圆柱壳中振动功率流特性 被引量：3

7

作者 刘敬喜 谭安全 +1 位作者 李天匀 朱翔 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期269-274,共6页

基于Love壳体理论,根据壳体微元应力、应变关系推得壳体中的各内力和力矩,得到了复合材料层合圆柱壳的运动微分方程.对复合材料层合圆柱壳中振动功率流特性进行了研究,在不同周向模态和频率下,对外载荷输入壳体的功率流及其沿壳体的传... 基于Love壳体理论,根据壳体微元应力、应变关系推得壳体中的各内力和力矩,得到了复合材料层合圆柱壳的运动微分方程.对复合材料层合圆柱壳中振动功率流特性进行了研究,在不同周向模态和频率下,对外载荷输入壳体的功率流及其沿壳体的传播情况进行了分析.分析表明,各内力功率流沿壳体传播时相互转化,最后趋于确定值.结合各内力传播的功率流,从能量角度考察了波的传播特点,通过各内力功率流的比例来定量的确定壳体中不同波传播的成份. 展开更多

关键词 复合材料圆柱壳 振动功率流 传播波

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基于遗传算法的复合材料圆柱壳水下声辐射优化 被引量：2

8

作者 张焱冰 任春雨 朱锡 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期42-45,共4页

为了降低艇体的振动噪声,建立了复合材料圆柱壳的有限元模型,并对其水下振动和声辐射特性进行了研究。在此基础上,分析了复合材料圆柱壳水下声辐射的优化模型;基于遗传优化算法,以复合材料铺层角度为设计变量,以流固耦合面内辐射声压的... 为了降低艇体的振动噪声,建立了复合材料圆柱壳的有限元模型,并对其水下振动和声辐射特性进行了研究。在此基础上,分析了复合材料圆柱壳水下声辐射的优化模型;基于遗传优化算法,以复合材料铺层角度为设计变量,以流固耦合面内辐射声压的最大值为优化目标,进行了优化分析。结果表明:对复合材料圆柱壳的铺层角度进行优化设计可以有效提高其声辐射性能,相比对称铺层方式,优化后的远场辐射声压级在50～300Hz频段内平均降低了3.6dB。该结果验证了优化设计的有效性,为下一步进行大型复杂水下结构的声辐射优化研究提供了一定的思路。 展开更多

关键词 复合材料圆柱壳 声辐射 声学优化 遗传算法

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轴向冲击下环向加筋复合材料圆柱壳的非线性动力响应 被引量：1

9

作者 肖汉林 吴英友 +2 位作者 朱显明 刘土光 张涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期84-89,101,共7页

采用半解析的方法,建立离散加筋圆柱壳模型,基于复合材料多层扁壳大挠度的剪切变形理论,利用Ham ilton原理导出环向加筋复合材料圆柱壳的非线性运动控制方程;用Galerk in方法对空间变量进行离散,将位移和载荷展开为双级数,得到有关时间... 采用半解析的方法,建立离散加筋圆柱壳模型,基于复合材料多层扁壳大挠度的剪切变形理论,利用Ham ilton原理导出环向加筋复合材料圆柱壳的非线性运动控制方程;用Galerk in方法对空间变量进行离散,将位移和载荷展开为双级数,得到有关时间的常微分方程组,最后采用R-Kutta方法数值求解.通过算例,讨论了加筋肋骨几何参数、铺层角度、辅层方式、铺层层数等因素对动力响应的影响。 展开更多

关键词 复合材料圆柱壳 环向加筋 轴向冲击 非线性动力响应

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埋入形状记忆合金丝的复合材料圆柱壳壁板的热振动特性分析 被引量：1

10

作者 刘芹 任建亭 +1 位作者 郭运强 姜节胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期18-21,共4页

采用有限元软件ABAQUS实现了埋入形状记忆合金(SMA)丝的复合材料圆柱壳壁板结构热振动特性分析.基于Liang-Rogers本构模型编写用户子程序(UMAT)模拟形状记忆合金材料的超弹性行为和形状记忆效应,并在不同温度和应力状态下验证了程序的... 采用有限元软件ABAQUS实现了埋入形状记忆合金(SMA)丝的复合材料圆柱壳壁板结构热振动特性分析.基于Liang-Rogers本构模型编写用户子程序(UMAT)模拟形状记忆合金材料的超弹性行为和形状记忆效应,并在不同温度和应力状态下验证了程序的正确性.基于此程序,计算了埋入SMA丝的复合材料圆柱壳壁板在温度和机械载荷作用下的一阶固有频率,分析了其热振动特性和屈曲特性.模拟结果表明:加热驱动SMA丝一般会提高结构的固有频率和屈曲临界,SMA丝的数量对结构的热振动和屈曲特性有显著影响。这些结论将对智能复合材料结构设计、抗热设计有一定的指导作用。 展开更多

关键词 形状记忆合金 复合材料圆柱壳壁板 热振动 屈曲

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复合材料层合圆柱壳的动力响应与层间应力 被引量：4

11

作者 王安稳 李竹影 章向明 《海军工程大学学报》 CAS 2000年第4期1-5,10,共6页

采用分层壳理论和厚度方向的二次插值函数推导出正交铺设层合圆柱壳的动力响应方程 ,并得出简支层合圆柱壳自由振动问题的解 .对于给定算例 ,计算出的自振频率与三维分析的结果吻合良好 ,说明所推导的二维解具有足够精度 .计算了前四阶... 采用分层壳理论和厚度方向的二次插值函数推导出正交铺设层合圆柱壳的动力响应方程 ,并得出简支层合圆柱壳自由振动问题的解 .对于给定算例 ,计算出的自振频率与三维分析的结果吻合良好 ,说明所推导的二维解具有足够精度 .计算了前四阶模态对应的壳中应力 .计算结果说明 ,对于高阶模态 ,层间应力相对于面内应力的比值远高于低阶模态的对应比值 ,高的层间正应力是高阶模态导致脱层破坏的主要原因 . 展开更多

关键词 层合壳 动力响应 层间应力 复合材料层合圆柱壳

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复合材料层合圆柱壳中结构振动波的传播特性 被引量：2

12

作者 谭安全 刘敬喜 +1 位作者 李天匀 朱翔 《四川兵工学报》 CAS 2010年第12期76-80,共5页

基于Love壳体理论,对复合材料层合圆柱壳中结构振动波的频散特性进行了计算,得到了相应的频散曲线,揭示了每支波的物理含义,并对传播波、近场波和衰减驻波的性质及其随频率变化的规律进行了分析,研究了铺层数对结构振动波传播特性的影响... 基于Love壳体理论,对复合材料层合圆柱壳中结构振动波的频散特性进行了计算,得到了相应的频散曲线,揭示了每支波的物理含义,并对传播波、近场波和衰减驻波的性质及其随频率变化的规律进行了分析,研究了铺层数对结构振动波传播特性的影响,并与真空中钢壳的振动波进行了比较,得出了一些有价值的结论。 展开更多

关键词 复合材料圆柱壳 频散特性 振动波 振动模态

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先进复合材料格栅加筋圆柱壳体稳定性分析 被引量：5

13

作者 张志峰 陈浩然 白瑞祥 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期631-635,共5页

基于精细三角形Mindlin板单元构造了用于先进复合材料格栅加筋圆柱壳体稳定性分析的三角形复合材料加筋平面壳单元.肋骨和蒙皮采用了相同位移插值形函数,保证两者变形协调性的同时,又放松了肋骨转动的约束.肋骨放置的数量、位置和角度... 基于精细三角形Mindlin板单元构造了用于先进复合材料格栅加筋圆柱壳体稳定性分析的三角形复合材料加筋平面壳单元.肋骨和蒙皮采用了相同位移插值形函数,保证两者变形协调性的同时,又放松了肋骨转动的约束.肋骨放置的数量、位置和角度可以任意,为结构的单元网格剖分带来了很大便利.通过算例验证了该协调独立转角加筋板壳单元的有效性,特别是在分析高肋格栅结构时有较高的精度.最后分析了内外加筋形式对等格栅加筋柱壳稳定性的影响. 展开更多

关键词 加筋板壳单元 稳定性分析 复合材料等格栅加筋圆柱壳

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复合材料薄壁圆柱壳内共振的受迫响应

14

作者 王延庆 梁力 +1 位作者 郭星辉 楼玲娜 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期465-469,552,共5页

采用多尺度法分析复合材料悬臂圆柱壳考虑内共振的受迫振动。建立考虑动态弹性模量、阻尼、几何非线性时系统的振动方程;利用Galerkin方法将时间和空间变量进行分离,然后应用多尺度法推导出内共振条件下系统的频率-振幅方程;通过算例获... 采用多尺度法分析复合材料悬臂圆柱壳考虑内共振的受迫振动。建立考虑动态弹性模量、阻尼、几何非线性时系统的振动方程;利用Galerkin方法将时间和空间变量进行分离,然后应用多尺度法推导出内共振条件下系统的频率-振幅方程;通过算例获得了系统参数变化导致复杂非线性振动响应变化的规律。理论分析发现:由于所采用的两个轴向模态相距较近,引起了能量在两个模态之间相互传递,系统存在1:1内共振现象;相比较而言,激振力大小对系统内共振下的复杂振动响应影响比较大,而阻尼的变化对其影响则很小。 展开更多

关键词 复合材料圆柱壳 多尺度法 非线性 内共振 动态弹性模量

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复合材料圆柱壳的波动特性研究

15

作者 陈乐昆 刘敬喜 +1 位作者 谭安全 刘元丹 《船海工程》 2011年第6期96-98,102,共4页

基于壳体理论,研究圆柱壳的频散特性以及相速度和群速度特性,利用数值方法求取特征方程的实数、虚数和复数根,分析其物理含义。研究表明,传播波的数量随激励频率的增加而增加,这些传播波的起始频率都是某一支近场波的截止频率。

关键词 复合材料圆柱壳 频散特性 群速度 相速度

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考虑剪切变形的任意铺设复合材料圆柱壳线性力学响应问题的一般解析解

16

作者 张承宗 《船舶力学》 EI 2000年第1期24-35,共12页

本文考虑剪切变形的复合材料圆柱壳结构解析求解新体系一新型复级数体系，以此建立了考虑剪切变形的复合材料圆柱壳结构线性弯曲、振动、稳定问题一般解析解。引入位移函数（Ｕ，Ｖ，Φｘ，Φｙ，Ｗ）＝∑（Ｏ，Ｐ，ＯＸ，ＰＸ，Ｑ）ｅ... 本文考虑剪切变形的复合材料圆柱壳结构解析求解新体系一新型复级数体系，以此建立了考虑剪切变形的复合材料圆柱壳结构线性弯曲、振动、稳定问题一般解析解。引入位移函数（Ｕ，Ｖ，Φｘ，Φｙ，Ｗ）＝∑（Ｏ，Ｐ，ＯＸ，ＰＸ，Ｑ）ｅｘｐ（ｉｍπη）ｅｘｐ（ｉｍπξｒ），代入平衡方程组，推出实数形式级数解。将实数级数解代入控制方程组中任意四个方程可以确定待定系数（Ｏ，Ｐ，ＯＸ，ＰＸ）与待定系数（Ｑ）之间关系式。将级数解代入边界条件，通过傅立叶级数法可建立有关待定系数Ｅ的线性代数方程组。求解所得线性代数方程组可解决弯曲问题，而振动频率、稳定载荷通过寻求使线性代数方程组矩阵行列式值为０的特征值给予确定。数值计算表明本文解可以用来解析分析考虑剪切变形的任意铺设复合材料圆柱壳线性力学响应问题。本文探讨了圆柱壳位移、内力对称性及铺层对称性，同时在数值计算的基础上分析了铺设角、铺层敏感性分析。 展开更多

关键词 复合材料圆柱壳 线性力学响应 剪切变形 船舶

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夹芯复合材料圆柱壳在静水压力下的承载能力试验 被引量：4

17

作者 朱子旭 李永清 +1 位作者 朱锡 朱礼宝 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期95-101,共7页

为研究极限复合材料圆柱壳在静水压力下的损伤现象和机理,首先基于钢制耐压壳比重大以及声学和磁学性能差的缺点,提出了使用夹芯复合材料圆柱壳作为潜水器耐压壳的新型结构形式;然后,采用试验研究,比较了两种模量芯材的夹芯复合材料圆... 为研究极限复合材料圆柱壳在静水压力下的损伤现象和机理,首先基于钢制耐压壳比重大以及声学和磁学性能差的缺点,提出了使用夹芯复合材料圆柱壳作为潜水器耐压壳的新型结构形式;然后,采用试验研究,比较了两种模量芯材的夹芯复合材料圆柱壳结构在静水压力下的承载能力;最后,根据两种壳体的特点,设计了两种不同的试验方案进行试验,得到了壳体的失效载荷,并通过应变片测定了壳体复合材料表层上相应测点在试验过程中的应变数据。得到以下结果:HW-S01壳体受到屈曲效应的破坏,而HW-055壳体由于局部复合材料应力过载而失效;HW-S01壳体的试验失效荷载为1.34MPa,HW-055壳体的失效载荷为11.2MPa。试验结果表明:该夹芯复合材料圆柱壳有能力承受超过1000m水深的静水压力,可以对大潜深潜水器全复合材料耐压壳的设计研究提供参考。 展开更多

关键词 夹芯复合材料圆柱壳 静水压力 压力筒试验

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轻质弱辐射的阻尼夹芯复合材料圆柱壳的优化设计 被引量：1

18

作者 王石 赵兴乾 仝博 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期7-15,共9页

基于三维弹性理论,对阻尼夹芯复合材料圆柱壳在简谐点力作用下的振动声辐射进行优化研究。建立了以总质量、基频和模态阻尼为优化目标的多目标函数优化模型,对纤维层和芯层厚度分布和铺层方式进行优化设计;经与其他文献及"有限元+... 基于三维弹性理论,对阻尼夹芯复合材料圆柱壳在简谐点力作用下的振动声辐射进行优化研究。建立了以总质量、基频和模态阻尼为优化目标的多目标函数优化模型,对纤维层和芯层厚度分布和铺层方式进行优化设计;经与其他文献及"有限元+边界元"法得到的结果对比,验证了三维弹性理论的计算结果的有效性;分析了三明治夹芯圆柱壳的振动和声辐射的影响因素,发现芯层中面线位置高于整壳中面线时有利于提高基频,降低声辐射功率;且随着铺层角的增加,固有频率呈抛物线型变化趋势,模态阻尼比则逐渐减小。经优化设计,声功率一阶共振频率向高频方向偏移20 Hz,最大声功率降低11.66 dB,200 Hz以下的低频段,声功率峰值密度明显降低。 展开更多

关键词 复合材料圆柱壳(CCDS) 阻尼夹芯 振动声辐射 尺度优化 铺层优化

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压磁压电层合复合材料圆柱壳表面局部分层屈曲 被引量：1

19

作者 张薇 王熙 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期198-202,共5页

基于复合材料层合壳理论,利用压磁压电纤维材料的本构关系,考虑在温度和电场、磁场作用下,推导含压磁压电材料的局部非对称分层子层壳的总势能及屈曲控制方程.分析子层屈曲时,考虑了面内横向位移.通过对不同铺层形式的计算,给出了温度... 基于复合材料层合壳理论,利用压磁压电纤维材料的本构关系,考虑在温度和电场、磁场作用下,推导含压磁压电材料的局部非对称分层子层壳的总势能及屈曲控制方程.分析子层屈曲时,考虑了面内横向位移.通过对不同铺层形式的计算,给出了温度、电场、磁场荷载作用下,压磁压电复合材料层壳的几何参数、物理参数对任意方向椭圆形的局部分层屈曲临界应变值的影响规律. 展开更多

关键词 压磁压电复合材料 复合材料层合圆柱壳 局部分层屈曲 温度载荷 电场强度 磁场强度 临界应变

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水下冲击载荷作用下复合材料圆柱壳的弹性响应 被引量：1

20

作者 胡刚义 夏飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期67-71,88,共6页

研究了平面阶跃冲击波作用下沉浸无限长复合材料圆柱壳的瞬态响应。首先推导基于Flugge薄壳理论的复合材料圆柱壳的控制运动方程,然后采用反射尾流虚源法建立流体-结构的相互作用,最后采用有限差分法来求解平面冲击波作用下无限长复合... 研究了平面阶跃冲击波作用下沉浸无限长复合材料圆柱壳的瞬态响应。首先推导基于Flugge薄壳理论的复合材料圆柱壳的控制运动方程,然后采用反射尾流虚源法建立流体-结构的相互作用,最后采用有限差分法来求解平面冲击波作用下无限长复合材料圆柱壳的控制运动微分方程。详细考察了复合材料纤维方向和壳的半径对复合材料圆柱壳的无因次中面应变、第0阶模态径向位移和第1阶模态径向速度的影响。 展开更多

关键词 复合材料圆柱壳 水下冲击 反射尾流虚源法 流体-结构相互作用

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