饱和多孔弹性Timoshenko悬臂梁的动、静力弯曲

摘要：

在经典单相Timoshenko梁变形和孔隙流体仅沿饱和多孔弹性梁轴向运动的假定下,基于不可压饱和多孔介质的三维Gurtin型变分原理,首先建立了饱和多孔弹性Timoshenko悬臂梁动力响应的一维数学模型.在若干特殊情形下,该模型可分别退化为饱和多孔弹性梁的Euler-Bernoulli模型、Rayleigh模型和Shear模型等.其次,利用Laplace变换,分析了固定端不可渗透、自由端可渗透的饱和多孔弹性Timoshenko悬臂梁在自由端阶梯载荷作用下的动静力响应,给出了梁自由端处挠度随时间的响应曲线,考察了固相与流相相互作用系数、梁长细比等参数对悬臂梁动静力行为的影响.结果表明:饱和多孔弹性梁的拟静态挠度具有与粘弹性梁挠度类似的蠕变特征.在动力响应中,随着梁长细比的增大,自由端挠度的振动周期和幅值增大,且趋于稳态值的时间增长,而随着两相相互作用系数的增大,梁挠度振动衰减加快,并最终趋于经典单相弹性Timoshenko梁的静态挠度.

关键词：饱和多孔介质理论、饱和多孔Timoshenko梁、数学模型、Laplace变换、动静力弯曲

所属期刊栏目：31

分类号：O321;O357.3(振动理论)

资助基金：国家自然科学基金资助项目10872124

在线出版日期：2010-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：949-960