弹性支撑功能梯度压电多孔微圆柱壳的自由振动分析

摘要

旨在研究热-力-电载荷下弹性支撑功能梯度压电多孔微圆柱壳的自由振动。首先，建立弹性支撑功能梯度压电多孔微圆柱壳动力学模型；然后，应用三阶剪切变形壳体理论和修正的偶应力理论，推出弹性支撑功能梯度压电多孔微圆柱壳模态频率的解析解；最后，通过数值算例分析了微圆柱壳模态频率的影响因素。结果表明：Pasternak弹性支撑比Winkler弹性支撑更有利于提高微圆柱壳的模态频率；改变弹性支撑的刚度系数、轴向力、外加电压、孔隙分布、材料体积分数指数和结构尺寸可调节微圆柱壳的模态频率；孔隙体积分数越大，温度或轴向力对模态频率的影响越大，而电压对模态频率的影响则越小；不同材料指数下，增大孔隙体积分数对模态频率的影响趋势不同；弹性支撑会减弱温度、轴向力和电压对模态频率的影响，对薄圆柱壳或短圆柱壳模态频率的影响较为显著。

关键词

功能梯度压电材料 / 弹性支撑 / 孔隙 / 修正的偶应力理论 / 高阶剪切变形理论

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.51965042)