剪切变形与转动惯量对层合金属厚壁短管振动模态的影响

摘要：

对层合金属厚壁短管进行振动分析必须考虑非匀质、剪切变形和转动惯量效应.基于Timoshenko理论,推导了两端简支、两端固支、两端自由和悬臂四种边界条件下,层合金属厚壁短管弯曲振动的频率函数与模态振型函数的表达式.采用计算机代数系统MAPLE对四种边界条件下铜钢层合厚壁短管的固有频率进行求解,并绘制振型曲线.采用锤击实验法并结合有限元模态分析法,测得了铜钢层合厚壁短管在两端自由条件下弯曲振动的固有频率.理论解与实测值相比的最大误差为-4.56％,理论解与有限元解相比的最大误差为-0.76％.求解了剪切变形与转动惯量对铜钢层合厚壁短管固有频率的影响系数,并分析了该频率影响系数与管子的振型曲线随边界条件、阶序、层合管长径比、以及壁厚比等参数的变化规律.

关键词：层合金属厚壁短管、剪切变形、转动惯量、频率影响系数、模态振型

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分类号：TB123(工程基础科学)

资助基金：山西省自然科学基金2013011025-2;山西省研究生教育改革研究课题2016JG40

在线出版日期：2018-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：107-116