功能梯度變截面梁自由振動(dòng)和穩(wěn)定性研究
本文選題:變截面梁 + 橫向振動(dòng)。 參考:《應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào)》2017年05期
【摘要】:基于忽略了梁截面剪切變形和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量效應(yīng)的Euler-Bernoulli梁理論,研究了軸向力作用下軸向功能梯度變截面梁的橫向自由振動(dòng)問(wèn)題,將軸向功能梯度Euler-Bernoulli梁自由振動(dòng)固有頻率和臨界荷載的計(jì)算轉(zhuǎn)化為變系數(shù)常微分方程特征值問(wèn)題。運(yùn)用插值矩陣法可一次性計(jì)算出軸向功能梯度變截面梁各階振動(dòng)固有頻率和臨界荷載,分析了軸向荷載對(duì)軸向功能梯度Euler-Bernoulli梁自由振動(dòng)固有頻率的影響,即軸向壓力使梁的第1階固有頻率降低,軸向拉力使梁的第1階固有頻率增大。在簡(jiǎn)支-簡(jiǎn)支梁(H-H)邊界條件下、不同截面寬錐度系數(shù)c_b和截面高錐度系數(shù)c_h,且區(qū)間劃分點(diǎn)數(shù)n為40時(shí),本文計(jì)算結(jié)果與已有文獻(xiàn)計(jì)算結(jié)果之間的最大相對(duì)誤差不超過(guò)0.00768%;在簡(jiǎn)支-簡(jiǎn)支梁(H-H)、固端-自由梁(C-F)、固端-固端梁(C-C)這三種不同邊界條件下,不同c_b和c_h,且n為40時(shí),最大相對(duì)誤差不超過(guò)0.101%,說(shuō)明了本文方法的有效性和良好的計(jì)算精度。
[Abstract]:Based on the Euler-Bernoulli beam theory, which neglects the shear deformation and the moment of inertia effect of the beam section, the transverse free vibration of an axially functionally gradient beam with variable section is studied under axial force. The calculation of the natural frequency and critical load of the free vibration of an axially functionally gradient Euler-Bernoulli beam is transformed into an eigenvalue problem of the ordinary differential equation with variable coefficients. By using the interpolation matrix method, the natural frequencies and critical loads of the axial functionally gradient beams with variable cross-section can be calculated at one time, and the influence of axial loads on the natural frequencies of the free vibration of the beams with axial functional gradient Euler-Bernoulli beams is analyzed. The axial pressure reduces the first order natural frequency of the beam, and the axial tension increases the first order natural frequency of the beam. Under the boundary condition of simply supported beam (H-H), when the wide taper coefficient c _ B of different sections and the section high taper coefficient c _ h are different, and the interval partition number n is 40, The maximum relative error between the calculated results in this paper and the results obtained in previous literatures is not more than 0.00768. Under the three different boundary conditions of simply supported beam (H-H), fixed end free beam (C-F), fixed end beam (C-C), different cb and chve, and n = 40, the maximum relative error is not more than 0.00768. The maximum relative error is not more than 0.101, which shows the effectiveness and good accuracy of this method.
【作者單位】: 安徽工程大學(xué)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(11272111) 安徽省高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2016A055)
【分類號(hào)】:O327
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,本文編號(hào):2051835
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