基于微分求积有限元法的双层微板系统振动特性研究

来源：计算力学学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：张立民,张波,张旭,段宇杭,沈火明

单位：西南交通大学力学与航空航天学院, 应用力学与结构安全四川省重点实验室, 成都 611756,西南交通大学力学与航空航天学院, 应用力学与结构安全四川省重点实验室, 成都 611756,西南交通大学力学与航空航天学院, 应用力学与结构安全四川省重点实验室, 成都 611756,西南交通大学力学与航空航天学院, 应用力学与结构安全四川省重点实验室, 成都 611756,西南交通大学力学与航空航天学院, 应用力学与结构安全四川省重点实验室, 成都 611756

摘要：基于修正的偶应力理论和两变量精化的剪切变形理论,建立了由Winkler-Pasternak连续弹性夹层连接的双层微板系统的自由振动模型,着重推导了系统异步振动的运动微分方程和势能泛函。融合Gauss-Lobatto求积准则和微分求积准则构造了具有C1连续性的微分求积有限元。通过与已有文献进行对比,验证了数值方法的有效性。详细讨论了各种因素对系统同步和异步振动特性的影响。结果表明,系统的自由振动特性对材料尺度参数、长宽比、长厚比以及边界条件呈现出依赖性;弹性夹层刚度仅对系统异步振动产生作用;随着模态阶次的增大,材料尺度参数和弹性夹层刚度对异步振动频率和模态的影响变得显著。

关键词：修正的偶应力理论,两变量精化的剪切变形理论,双层微板系统,微分求积有限元,振动特性,

基金资助：国家自然科学基金(11602204;11872321);四川省自然科学基金面上项目(23NSFSC0849);西南交通大学2021年度教改项目(2103105)资助.