【摘 要】
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本文主要研究了碳纳米管(CNT)增强复合材料层合薄壳的非线性动力学特性。这里选取的壳结构是一个四边简支的CNT增强复合材料层合双曲壳,壳体沿z轴的投影面为矩形。基于Mori-T
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(11202009,11072008和10732020)
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本文主要研究了碳纳米管(CNT)增强复合材料层合薄壳的非线性动力学特性。这里选取的壳结构是一个四边简支的CNT增强复合材料层合双曲壳,壳体沿z轴的投影面为矩形。基于Mori-Tanaka方法和计算带有夹杂的复合材料平均应力的方法,得到碳纳米管的有效弹性模量。碳纳米管设为长的中空圆柱形结构。运用曲线坐标和直角坐标系之间的转换关系,并且运用Reddy的三阶剪切变形壳理论和Donnell的大变形理论,导出碳纳米管增强复合材料层合壳的非线性偏微分运动控制方程。然后,运用伽辽金法求解得到系统常微分形式的运动控制方程。考虑系统的1:1内共振。用渐进摄动法得到碳纳米管(CNT)增强复合材料层合壳结构的四维平均方程。采用数值方法来研究横向激励对薄壳结构非线性振动响应的影响。基于极坐标形式的平均方程,得到频率响应函数。数值模拟的结果表明,横向激励对碳纳米管(CNT)增强复合材料层合壳结构非线性振动有重要的影响,这些结果在一定程度上对工程实践具有实际指导意义。
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