基于高阶剪切变形理论的简支等截面层合梁弯曲与自由振动分析

来源：计算力学学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：肖珍,李政,赵恒,明勇

单位：常德学院 智能建筑学院, 常德 415000,常德学院 智能建筑学院, 常德 415000,常德学院 智能建筑学院, 常德 415000,常德学院 智能建筑学院, 常德 415000

摘要：应用高阶剪切变形理论研究了简支等截面层合梁弯曲变形和自由振动固有频率的解析解。在满足层合梁切应变连续的前提下,构造了层合梁各层截面的指数形式位移函数,应用弹性力学位移法推导了层合梁挠曲线通用方程和应力表达式,并给出了均布载荷作用下简支等截面层合梁挠曲线方程。采用分离变量法得到了简支层合梁自由振动固有频率计算公式。利用有限元模拟和相关文献算例验证了本文研究方法的有效性。研究结果表明,采用本文研究方法计算层合梁弯曲变形和自由振动固有频率更接近相关文献结果。忽略剪切变形和惯性矩将对层合梁弯曲变形和自由振动固有频率产生较大的影响,该影响随着梁跨高比的减小而增大。研究成果可为等截面层合梁的设计与优化提供理论依据。

关键词：高阶剪切变形,等截面层合梁,简支,弯曲,自由振动,

基金资助：国家自然科学基金(52008164);湖南省一流本科课程(湘教通〔2021〕28号);湖南省教育厅科学研究项目(25B0993)资助.