【摘要】：一維多孔固體結(jié)構(gòu)可采用等效連續(xù)介質(zhì)梁模型來(lái)研究其動(dòng)力學(xué)行為.當(dāng)類梁結(jié)構(gòu)的高度尺寸和多孔固體單胞結(jié)構(gòu)尺寸相近時(shí),等效模型的力學(xué)行為會(huì)產(chǎn)生尺寸效應(yīng)現(xiàn)象.等效經(jīng)典模型由于不包含尺度參數(shù)而無(wú)法描述尺寸相關(guān)特點(diǎn),而廣義連續(xù)介質(zhì)力學(xué)模型則可以準(zhǔn)確地考慮尺寸效應(yīng)的影響.基于偶應(yīng)力理論,對(duì)一類單胞含有圓形孔洞的周期性多孔固體類梁結(jié)構(gòu),給出了分析其橫向自由振動(dòng)的等效連續(xù)介質(zhì)鐵木辛柯梁模型.通過(guò)對(duì)單胞分析,在應(yīng)變能等價(jià)和幾何平均的意義下,定義了等效偶應(yīng)力介質(zhì)的材料常數(shù).利用已有的材料常數(shù),推導(dǎo)了等效鐵木辛柯梁的動(dòng)力學(xué)微分方程.將實(shí)際多孔固體結(jié)構(gòu)進(jìn)行完全的動(dòng)力學(xué)有限元離散計(jì)算,所獲得的解作為精確解以檢驗(yàn)等效梁模型所獲得的頻率和振型的精度.振型的比較借助于模態(tài)置信準(zhǔn)則矩陣方法.大量算例表明,等效偶應(yīng)力鐵木辛柯梁模型在頻率和振型兩方面均具有較高的計(jì)算精度.重點(diǎn)研究了單胞孔徑的相對(duì)大小、類梁結(jié)構(gòu)高度與單胞尺寸比以及類梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)高比對(duì)等效梁模型精度的影響.在此基礎(chǔ)上,偏保守地建議了多孔固體類梁結(jié)構(gòu)自振分析方法.
[Abstract]:The equivalent continuum beam model can be used to study the dynamic behavior of one-dimensional porous solid structure. When the height size of the beam-like structure is similar to that of the porous solid cell structure, the mechanical behavior of the equivalent model will produce the size effect phenomenon. The equivalent classical model can not describe the dimension-dependent characteristics because it does not contain the scale parameters, while the generalized continuum mechanics model can accurately consider the influence of the size effect. Based on the coupled stress theory, an equivalent continuous medium Ferroxinko beam model is presented for a class of periodic porous solid beam structures with circular holes in a single cell, which can be used to analyze the transverse free vibration of the beam. In the sense of equivalent strain energy and geometric average, the material constants of equivalent couple stress medium are defined by means of unit cell analysis. Using the existing material constants, the dynamic differential equation of the equivalent iron-wood-sinker beam is derived. The complete dynamic finite element discretization calculation of the actual porous solid structure is carried out. The obtained solution is used as the exact solution to verify the accuracy of the frequency and mode shape obtained by the equivalent beam model. The comparison of mode shapes is based on the modal confidence criterion matrix method. A large number of examples show that the equivalent dual stress Ferroxinkko beam model has high accuracy both in frequency and mode shape. The effects of the relative size of the cell aperture, the ratio of the beam-like structure height to the unit cell size and the equivalent beam-like structure length-height ratio on the accuracy of the equivalent beam model are studied. On the basis of this, the self-vibration analysis method of porous solid beam structure is proposed conservatively.
【作者單位】： 大連交通大學(xué)土木與安全工程學(xué)院;大連理工大學(xué)工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/工程力學(xué)系;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11002031) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(973計(jì)劃)課題(2011CB610304) 遼寧省高校優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(LJQ2012040)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：O33

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張衛(wèi)紅;段文東;許英杰;朱繼宏;;六邊形蜂窩等效面外剪切模量預(yù)測(cè)及其尺寸效應(yīng)[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 Jun Yan;Wen-Bo Hu;Zhen-Hua Wang;Zun-Yi Duan;;Size effect of lattice material and minimum weight design[J];Acta Mechanica Sinica;2014年02期

2 富明慧;徐歐騰;陳譽(yù);;蜂窩芯層等效參數(shù)研究綜述[J];材料導(dǎo)報(bào);2015年05期

3 孫士平;劉宇鋒;;周期性格柵加筋結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械強(qiáng)度;2015年02期

4 賈連光;謝國(guó)輝;侯祥林;;基于Mathematica的蜂窩梁孔口應(yīng)力集中問(wèn)題的復(fù)分析[J];沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年03期

5 許偉;張雪飛;肖瑞亞;王繼忠;常曉波;;蜂窩式組合梁的動(dòng)力性能[J];沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李志斌;閉孔泡沫鋁及其夾芯結(jié)構(gòu)的高溫力學(xué)行為研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王天舒;蜂窩復(fù)合材料艙體及其結(jié)構(gòu)件的仿真與優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

2 郭冬來(lái);蜂窩夾層微帶天線力學(xué)性能研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 戴高明;張衛(wèi)紅;;周期性多孔材料等效楊氏模量的尺度效應(yīng)研究[J];中國(guó)科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué));2009年07期

2 張衛(wèi)紅;駱金威;戴高明;張進(jìn);;周期性多孔材料等效剪切模量與尺寸效應(yīng)研究[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 劉占芳,李德源,嚴(yán)波;液飽和多孔固體層中的洛夫型波[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年03期

2 M·D·夏瑪;黃紹紅;;多孔固體充滿黏性流體時(shí)的邊界條件[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2009年07期

3 R·庫(kù)瑪;M·巴拉克;戴天民;海治;;具有微極彈性構(gòu)架的流體-飽和多孔固體中波在邊界面處的傳播[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2007年03期

4 于艷;崔俊芝;聶玉鋒;;一類周期多孔固體材料熱傳導(dǎo)性能計(jì)算的孔洞填充方法[J];數(shù)值計(jì)算與計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2009年03期

5 宋福元,李方,李秀坤,姜任秋;液體在多孔固體介質(zhì)中傳遞規(guī)律的測(cè)試方法[J];傳感器技術(shù);2002年09期

6 M·庫(kù)瑪;R·塞尼;黃雅意;;彈性固體和充滿兩種互不相溶粘性流體的多孔固體之間界面的反射和折射及其衰減波[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2012年06期

7 劉濤，徐祖雄，馬如璋，，李志娟;NMR求解多孔固體孔徑分布的逐步回歸方法[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);1994年06期

8 ;[J];;年期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 劉占芳;林叔忠;姜乃斌;;飽和多孔固體的力學(xué)模型及其非線性動(dòng)力行為[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

2 劉水剛;黃世勇;李軍平;趙寧;魏偉;孫予罕;;以活性碳為模板制備多孔固體堿催化劑[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 蘇文政;基于偶應(yīng)力理論的多孔固體材料與結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2443074