功能梯度圆柱壳在扭转冲击载荷作用下的动力屈曲

摘要

本文基于哈密顿原理发展了一种精确的辛解析方法,用以研究热环境下功能梯度材料(FGM)圆柱壳受扭转冲击荷载作用时的动力屈曲行为.分析中考虑了功能梯度材料属性的温度相关性,并假定有效材料属性沿壳体厚度方向连续变化.根据Donnell壳体理论,从应力波传播的角度发出,建立了问题的低阶微分控制方程,既哈密顿正则方程.获取屈曲临界载荷和屈曲模态的关键转化为辛本征值和本征向量的求解.讨论了边界条件,几何参数,FGM材料参数和环境温度场对动力屈曲特征参数的影响情况.研究结果表明,面内边界条件对扭转动力屈曲行为的影响较小,而壳体厚度、材料组份分布和温度场变化对结果的影响较为明显.