功能梯度石墨烯增强多孔复合材料阶梯圆柱壳的振动特性

来源：振动与冲击杂志2024年第7期北京时间：

作者：徐宏达，王宇，徐自强，贾小羽，于晓光

单位：辽宁科技大学机械工程与自动化学院，辽宁鞍山114051

摘要：对功能梯度石墨烯增强多孔复合材料（FG-GPLRPC）阶梯圆柱壳的振动特性进行了研究。首先，采用Halpin-Tsai微观力学模型以及开胞体理论得到FG-GPLRPC阶梯圆柱壳的有效材料属性。其次，基于一阶剪切变形理论和惩罚参数法推导出壳体结构的能量表达式。最后，采用Jacobi-Ritz法建立壳体结构的振动控制方程，并求得结构的无量纲频率，验证了方法的有效性和正确性。结果表明，石墨烯质量分数、孔隙系数和边界弹簧刚度值对振动特性的影响显著，层数对振动特性的影响较小，尺寸参数对振动特性的影响不同，并得到了壳体频率随周向波数先减小后增大的变化规律。

关键词：石墨烯增强；多孔复合材料；阶梯圆柱壳；一阶剪切变形理论；Jacobi-Ritz法