任意边界条件下正交各向异性薄板自由振动特性分析

以典型的正交各向异性薄板结构为研究对象,采用改进傅里叶级数方法(IFSM)对其自由振动特性进行计算分析.将正交各向异性薄板结构的弯曲位移函数表示为一种改进傅里叶级数形式,并引入4项单正弦傅里叶级数来解决边界不连续或跳跃现象.将位移函数的傅里叶展开系数看作广义坐标,采用Rayleigh-Ritz方法对其进行求解.通过对不同边界条件下的正交各向异性薄板自由振动特性进行计算,并与有限元法结果相比较,验证了文中方法的正确性和有效性.     

含任意形状内开口的矩形板振动特性分析

基于瑞利-里兹法对含有任意形状内开口的矩形板振动特性进行研究,选用切比雪夫级数为试函数,利用刚度不同的弹簧来模拟矩形外边界及曲形内边界上的复杂边界条件.计算曲形内边界弹性势能时对边界离散,然后将微段的弹性势能求和得到内边界的弹性势能.根据能量泛函变分原理得到振动系统的特征方程,求解特征方程即得固有频率.通过对比算例结果与有限元软件的结果验证了本方法的准确性,为实际工程问题提供参考.     

弹性地基上任意边界条件矩形中厚板的振动特性分析

基于Mindlin理论研究了矩形中厚板在考虑Winkler地基模型时任意边界条件下的振动特性。在板的四周边上施加旋转约束弹簧、扭转约束弹簧及横向位移约束弹簧,通过改变相应弹簧的刚度系数以模拟任意约束边界。结合Hamilton原理及变分以建立地基板整体结构控制方程的矩阵形式,利用添加了辅助项的改进Fourier级数法,使得位移函数和两个转角函数的一阶偏导在整个中厚板的求解域内都连续,以满足任意边界条件。通过算例分析并与已有文献值比对,最大误差不超过1%,本方法的收敛性与准确性得以验证。在此基础上进一步研究了约束弹簧刚度系数、板尺寸参数和地基基床系数对结构频率的影响规律。     

任意荷载下弹性地基上的自由矩形板

本文以叠加法提供在弹性地基上的自由矩形板的精确解。满足微分方程及自由边与自由角点条件，导致四组无穷联立方程及四个通常的联立方程。文中包括了两个数值例题。     

非线性弹性矩形板的自由振动

考虑材料的非线性效应,研究了一个四边简支非线性弹性矩形板的自由振动问题,计及静载变莆对板动力特征的影响,利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ原理,得到了板的关于时间部分的非线性动力方程及其相应的解析解,并对结果进行了分析讨论。     

变厚度圆环板的面内自由振动分析

基于二维线弹性理论,导出厚度沿径向线性变化的变厚度圆环板在面内自由振动的控制微分方程.用微分求积法(DQM)对微分方程及其典型边界条件进行离散,研究变厚度圆环板面内自由振动的无量纲频率特性.数值计算得到不同边界条件下内外半径比、厚度变化参数等因素对无量纲频率的影响.结果表明,圆环板内外边界在夹紧—夹紧和自由—夹紧条件下无量纲频率Ω随厚度变化参数α的增大而增大,在自由—自由和夹紧—自由条件下无量纲频率Ω随厚度变化参数α的增大而减小.     

软芯夹层圆环板的面内自由振动分析

基于线弹性体理论,得到各向同性材料软芯夹层圆环板面内自由振动的控制微分方程。采用微分求积法(DQM)对软芯夹层圆环板面内自由振动的特征方程及其边界条件在节点上进行离散,研究了其面内自由振动的无量纲频率特性。求解过程使用MATLAB编制的程序进行计算。结果表明:不同边界条件及几何参数对软芯夹层圆环板无量纲频率均有影响,同时也说明微分求积法能有效求解软芯夹层圆环板的面内自由振动问题。本文的研究为求解此类问题的低阶、高阶振动频率提供了一种简便有效的数值方法。     

面内变刚度矩形薄板自由振动问题的辛弹性分析

基于辛弹性的方法分析了变刚度矩形薄板的自由振动问题.假设矩形板的弯曲刚度沿板的长度方向呈指数函数变化而泊松比为常数,利用变分原理将其导入辛体系,并应用分离变量法和本征值展开给出了求解面内变刚度矩形薄板自振频率的一种解析方法.这种方法不同于传统的逆解法或者半逆解法,它不需要提前假设试函数,是一种更为理性的正向的求解方法.通过这种方法可以得到变刚度板自由振动的频率方程,数值算例表明该方法计算简便、结果精确,可以得到变刚度板的各阶自振频率.在此基础上,详细研究了不同边界条件下,梯度指数、泊松比以及长宽比对变刚度板自振频率的影响.     

Winkler-Pasternak地基上四边受压FGM矩形板的自由振动与屈曲特性

基于经典薄板理论,利用广义Hamilton原理推导相应的控制微分方程并对方程进行无量纲化;采用微分变换法(DTM)计算不同边界条件下方程的前三阶无量纲固有频率和屈曲载荷,并将方程的求解退化为无地基功能梯度板和有地基普通材料板两种情形,将其DTM解与已有文献的解进行对比,结果一致,表明DTM的适用性和精确性;分析了边界条...     

面内静载下非线性弹性板的振动分析

针对四边简支的非线性弹性矩形板,计及面内静载对板的影响,考虑板的非线性效应,运用Galerkin原理,林滋泰德-庞加莱法,以第二类切比雪夫多项式和三角函数作为试函数,求解矩形板动力响应解,并对面内静载N对位移响应及频率响应的影响进行了讨论.     

FGM圆环板面内自由振动的DQM求解

基于二维线弹性理论,假定材料物性沿圆环板的径向按照幂律梯度分布,建立了FGM薄圆环板面内自由振动的运动微分方程,采用微分求积法数值研究了FGM圆环板面内自由振动的量纲一频率特性,并与各向同性材料圆环板面内自由振动的量纲一频率进行了比较,说明本文的分析方法有效. 结果表明,不同边界条件,FGM梯度指标以及FGM圆环板内、外半径比对量纲一频率均有影响,其计算结果和分析方法可供设计参考.      

四角点支撑的矩形板振动

本文给出了四角被点支撑的矩形板的振型函数，导出了求解自振频率的表达式，对该矩形板 的强迫振动也作了讨论，求出了强迫振动时挠曲面方程的一般解。     

正交各向异性薄板屈曲和受到中面力时的横向振动特征值

高精度三角形弯曲板单元用于正交各向异性薄板屈曲和振动分析，计算出不同正交异性材料、不同弹性主方向方板在不同支承条件及复杂中面力作用下的屈曲荷载及中面力大小从零到屈曲荷载时方板振动频率。     

任意铺设复合材料层合板的自由振动

根据哈密顿最小作用量原理，对任意铺设复合材料叠层板推导了自由振动的变分方程，在此基础上应用RitZ法得到了多种铺设叠层矩形板在一般边界条件下振动基频的计算公式。利用这些变分公式计算了几种典型铺设矩形板的基频，结果表明上述方法是有效的，为进一步进行数值分析提供了理论依据。     

用叠加法求正交各向异性矩形悬臂板的自振频率和振型

本文采用叠加法求正交名向异性矩形悬臂板的自振频率和振型,导出了计算公式,编出了计算程序,在M-360R计算机上算出了一些成果。     

矩形弹性薄板定解中的角点条件

本文研究了矩形弹性薄板定解问题中的角点条件,提出了在将基本方程式的解答取为正弦级数情况下,针对具体问题的边界条件,确定独立的角点条件的方法.可据以给出矩形薄板在任何边界条件下的解答的具体形式.     

矩形AT切石英谐振器寄生振动模式的有限元分析

随着实际应用中的谐振器向小型化与高频发展，AT切石英晶体谐振器中寄生振动模式增多，寄生振动模式与主模式厚度切为模式之间的耦合问题越来越突出，因此有必要与晶片X和Z′尺寸均有关的寄生模式进行理论分析，以Mindlin的二维晶片方程为基础，运用有元法求解AT切石英晶体谐振器的振动模式，得到了晶片频率随A长度变化的频谱图，其结果与Koga的实验结果比较，符合得比较好，与通常用解析解的方法分析的结果相比较，有限元法的优越性在于可得到更多的非直行波模式（非晶片长、宽方向），还可以模拟出各模式的主要位移分量的波形图，对抑制寄生模的大小有减少寄生模与主模的耦合提供了更详细的分析资料。     

弹性基础上预应力中厚矩形板的横向振动

基于Reddy高阶剪切板理论，研究预加均匀温度场和面内机械荷载作用下，双参数弹性基础上各同同性中厚矩形板的振动特性，给出了确定板振动频率的半解析数值方法，通过算例考察了温度变化，面内荷载、基础刚度参数、边界条件、横向剪切变形等对板振动特性的影响，结果表明，温度升高与预加面内压力将使板的自振频率下降，而增加基础刚度和预加面内拉力则有助于提高板的自振频率。