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弹性介质中多孔石墨烯增强复合材料截锥壳的振动 被引量：2
1
作者 黄小林 李粮杰 +1 位作者 张燕宁 郝稀奇 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期8-16,24,共10页
为研究弹性介质中含内部孔隙的石墨烯增强功能截锥壳的振动特性,根据孔隙的分布假定孔隙的体积组分,用混合率和Halpin-Tsai微观力学模型计算石墨烯增强材料的物性参数。基于Donnel经典薄壳理论和Hamilton变分原理建立了振动的控制方程... 为研究弹性介质中含内部孔隙的石墨烯增强功能截锥壳的振动特性,根据孔隙的分布假定孔隙的体积组分,用混合率和Halpin-Tsai微观力学模型计算石墨烯增强材料的物性参数。基于Donnel经典薄壳理论和Hamilton变分原理建立了振动的控制方程并求解,讨论了孔隙、石墨烯和弹性介质对振动特性的影响。结果表明:与孔隙分布类型相比,孔隙系数对振动频率和动力响应的影响更大。在孔隙分布同为中间多、内侧和外侧少的情况下,石墨烯质量分数从0%提高到0.6%时,石墨烯为内外侧多、中间少分布的最大动挠度减小45.66%,而外侧少、中间多分布的最大动挠度减小36.83%。可见,为提高圆锥壳的有效刚度,石墨烯纳米片应该更多地布置在圆锥壳的内侧和外侧部位。 展开更多
关键词 石墨烯 孔隙 截锥壳 弹性介质 自由振动 动力响应
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多孔碳纳米管增强复合材料截锥壳的振动和屈曲研究
2
作者 黄小林 张燕宁 +1 位作者 韦能国 李粮杰 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期182-188,共7页
为解决含孔隙碳纳米管增强复合材料截锥壳的振动和屈曲问题,基于改进的多孔复合材料物性参数模型,建立该类截锥壳的运动方程,并采用伽辽金积分法求解。通过数值算例研究孔隙、碳纳米管和半锥角等参数对其振动频率和屈曲临界荷载的影响,... 为解决含孔隙碳纳米管增强复合材料截锥壳的振动和屈曲问题,基于改进的多孔复合材料物性参数模型,建立该类截锥壳的运动方程,并采用伽辽金积分法求解。通过数值算例研究孔隙、碳纳米管和半锥角等参数对其振动频率和屈曲临界荷载的影响,结果表明,振动频率和屈曲临界荷载随孔隙系数增大而减小,随碳纳米管体积分数增大而显著提高。与振动频率相比,屈曲临界荷载对孔隙的变化更为敏感。可见,碳纳米管显著提高了材料的强度和刚度。此外,孔隙对截锥壳振动和屈曲特性的影响不可忽略。 展开更多
关键词 碳纳米管 孔隙 截锥壳 自由振动 屈曲 伽辽金法
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多孔石墨烯增强复合材料截锥壳的动力稳定性
3
作者 黄小林 李粮杰 +1 位作者 张燕宁 马彬 《昆明理工大学学报（自然科学版）》 北大核心 2023年第2期31-40,共10页
为研究弹性介质中含孔隙的石墨烯增强复合材料截锥壳的动力稳定性,基于Halpin-Tsai微观力学模型和经典薄壳理论建立了截锥壳动力稳定的控制方程,并用Bolotin法分析了临界激励频率和动力稳定区域.研究结果显示,在3种孔隙分布中,孔隙集中... 为研究弹性介质中含孔隙的石墨烯增强复合材料截锥壳的动力稳定性,基于Halpin-Tsai微观力学模型和经典薄壳理论建立了截锥壳动力稳定的控制方程,并用Bolotin法分析了临界激励频率和动力稳定区域.研究结果显示,在3种孔隙分布中,孔隙集中于中部分布的临界激励频率最大.在5种石墨烯分布中,非线性集中于中部的临界激励频率最大.当石墨烯含量从0.1%增大到0.9%时,临界激励频率约增大97%.在10°、30°、50°和70°四种半锥角中,30°的临界激励频率和非稳定区域最大.与压缩刚度相比,弹性介质的剪切刚度对临界激励频率和稳定区域的影响更大.可见优化设计石墨烯的含量和分布模式,可提高石墨烯增强复合材料截锥壳的动力稳定性. 展开更多
关键词 石墨烯 孔隙 截锥壳 弹性介质 动力稳定
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