黏弹性夹芯复合材料圆柱壳自由振动特性分析

来源：计算力学学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：胡双卫,陈正雄,王青山

单位：中南大学 机电工程学院, 长沙 410083,桂林电子科技大学 机电工程学院, 桂林 541004,中南大学 机电工程学院, 长沙 410083

摘要：针对黏弹性夹芯复合材料圆柱壳结构的振动特性,建立了一套自由振动及损耗因子预测模型。基于一阶剪切变形和锯齿理论,表达了结构各层位移场的耦合关系,并引入虚拟弹簧技术模拟物理边界约束和回转圆柱壳内部耦合关系。采用二维第一类切比雪夫多项式展开位移场,结合瑞利-里兹法求解固有频率和损耗因子。与文献及有限元法对比验证模型正确性后,分析了材料参数的影响。结果表明,约束层和基层均使用［0°,θ,0°］铺层方案,当θ接近90°时,会获得基频和基频模态损耗因子的极小值;增加基层和约束层的刚度比,会使圆柱壳的固有频率增加,但是基层刚度比增加导致固有频率的增加速度要快于约束层;保证基层刚度比不变,增加约束层的刚度比,会使圆柱壳的基频模态损耗因子降低,保证约束层刚度比不变,增加基层刚度比,圆柱壳的基频模态损耗因子变化不大。

关键词：黏弹性夹芯复合材料圆柱壳,固有频率,损耗因子,

基金资助：国家自然科学基金(5207053018)资助项目.