考虑不可伸长和材料内阻的旋转复合材料轴的非线性自由振动分析

摘要：

建立了考虑材料内阻的旋转复合材料轴的非线性动力学模型,研究材料内阻对旋转轴非线性自由振动的影响.模型包括转动惯量和陀螺效应,但剪切变形不予考虑.基于不可伸长假设,采用曲率和惯性非线性描述复合材料轴的大振幅振动.基于复合材料的黏弹性描述阻尼耗散特性.基于扩展的Hamilton原理,导出旋转复合材料轴的弯-弯耦合非线性振动偏微分方程组.采用Galerkin法将偏微分方程进行离散化,采用多尺度法对常微分方程进行摄动分析,导出非线性自由振动解的分析表达式,针对铺层角、长径比、铺层方式和旋转速度进行数值分析,研究材料内阻对旋转复合材料轴的非线性固有频率的影响.将多尺度法求解的结果与数值积分的结果进行了比较,验证了模型与方法的正确性.

关键词：非线性自由振动、旋转复合材料轴、材料内阻、不可伸长梁、多尺度法

所属期刊栏目：31

分类号：O322;TB33;V214.8(振动理论)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11272190,11672166

在线出版日期：2018-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：468-482