考虑旋转的石墨烯增强复合材料板振动特性研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangfuliangez
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在基体材料中添加少量石墨烯获得石墨烯增强功能梯度材料,可以显著提高基体力学性能,根据石墨烯的不同添加方式使得功能梯度材料的材料属性呈现出不同的梯度变化规律(U型、O型、X型)。石墨烯功能梯度材料在工业领域有较大的应用前景,因此以石墨烯功能梯度材料为研究对象,研究石墨烯功能梯度板的力学特性有一定的研究价值。本文以弹性力学、板壳振动、有限元等理论为基础,基于Halpin-Tsai模型、哈密顿变分原理构建功能梯度材料弹性板的动力学模型,利用Rayleigh-Ritz法、分离变量法进行求解。对功能梯度材料弹性板的静力学和动力学问题从以下几个方面进行研究:(1)石墨烯功能梯度弹性板在对边简支对边固支约束情况下的挠度、模态特性和稳定性分析。分析讨论石墨烯不同分布方式、石墨烯浓度、石墨烯小块长厚比和长宽比以及薄板的几何尺寸等参数对功能梯度弹性板挠度、固有频率、临界载荷的影响规律,并通过有限元分层法进行了比对验证。(2)考虑转速影响,将叶片简化为悬臂板模型,分析X型石墨烯功能梯悬臂板的挠度问题与稳定性问题。考虑离心刚化效应,基于哈密顿原理建立功能梯度悬臂板动力学微分方程,利用Rayleigh-Ritz法推导偏微分方程的解析解,获得不同转速对X型功能梯度悬臂板模态特性的影响规律,并与有限元结果进行比较验证。(3)通过梁函数组合法,并结合完整悬臂板的振型函数和考虑裂纹尖端奇异特性的振型函数,推导了带有穿透型裂纹的X型功能梯度悬臂板的振型函数和固有频率;并讨论不同裂纹参数对含穿透型裂纹功能梯度悬臂板固有频率的影响;并通过有限元方法进行了对比验证。(4)基于X型旋转功能梯度悬臂板动力学模型,推到了一般正碰、侧碰和线碰摩三种工况下悬臂板碰摩响应的解析解,并对三种工况下的碰摩响应进行对比分析。研究结果表明:相较于其它分布模式,X型分布能显著提高对边简支对边固支约束下功能梯度板的固有频率和临界载荷,同时大幅度降低功能梯度板受力时的弯曲挠度;对于悬臂约束下的功能梯度板,X型分布能显著提高悬臂板临界载荷,同时降低悬臂板受力时的挠度,且能够大幅提高旋转悬臂板的固有频率;随着转速的提高,功能梯度旋转悬臂板的固有频率而增加;对于悬臂约束下的带边角穿透裂纹的功能梯度板,X型分布可显著提高裂纹板的固有频率值;当叶片在低转速正碰时,碰摩响应体现出规则的一致性,同时在环氧树脂基体中以X型分布添加石墨烯后,可显著减小碰摩响应的幅值。
其他文献
黑茶,即后发酵茶,因色黑而得名,其代表品种为普洱茶。普洱茶是由中国云南省大叶种茶(Camellia sinensis(Linn.)var.assamica(Masters)Kitamura)晒青茶经微生物发酵而制成,且具有调节体内糖代谢、抗血凝、血栓、降低血脂血压等功效。研究发现,普洱熟茶中除简单儿茶素、黄酮及其苷类、氨基酸等成分外,还存在一系列特征性A环加成儿茶素类衍生物成分(可称为普洱茶素类衍
学位
二十世纪下半叶,后殖民主义思潮蔚为大观,霍米·巴巴是其中一名重要的理论家。打破东西方的二元壁垒,在二者的边界上创建新的空间是他的理论核心,也是他区别于其他后殖民批评家的鲜明特征。基于这一核心,霍米·巴巴在进行理论创作时,对东西方,即曾经的殖民者和被殖民者双方的立场都进行了考量,关注二者之间的拉锯与协商。本文从霍米·巴巴所分析的殖民者心理开始,描述其在殖民过程中的三种矛盾心理产物:自恋、刻板印象以及
学位
建立现代财政制度是新时代实现国家治理体系和治理能力现代化的应有之义,其关键在于如何妥善处理中央与地方之间的财政关系。中央与地方税收立法权的合理配置作为其中的重要命题,值得深入研究。纵观我国中央与地方税收立法权配置的发展历史,可以发现1994年的分税制改革虽然理顺了中央与地方的财政关系,形成税收立法权集中于中央的配置模式。但是,随着经济发展和改革的深入,税收立法权配置中的各种问题日益凸显,出现法制化
学位
现代民族国家中的每个公民,不论是自觉的或是被动的,其所产生的国家认同感是这个国家得以存续稳定的重要政治心理因素。在中国这个多民族国家中,每个民族个体都同时具备着中国公民、各民族群体中的一员、中华民族的一元的三重身份。在国家建构过程中,自然衍生出了一系列需要探讨的认同问题,如国家认同、民族认同、对各民族所组成的民族共同体的认同、文化认同、公民认同等,其中,国家认同则是作为一名国家公民和民族成员所应该
学位
2020年初新冠疫情在全球爆发之后,新冠疫情的发展和防治成为了世界各国的焦点话题。中国最先从全球疫情中恢复,因此国家媒体持续关注中国的疫情发展情况和抗议情况。很多国家道的媒体纷纷对中国的新冠疫情进行报道,俄罗斯作为与中国有着密切往来的国家,在中国疫情爆发期初就非常关注中国的疫情发展情况,俄罗斯国内主流媒体对中国的新冠疫情进行持续报道。本文以俄罗斯以俄罗斯的五家主流媒体《共青团真理》、《生意人报》、
学位
报纸
稀散金属锗是中国战略新兴产业发展的保障性资源之一,锌冶炼过程锗的综合高效回收具有重要意义。本文以含锗锌精矿中锌、锗的高效浸出工艺开发及产业化应用为目标,开展了含锗锌精矿两段逆流氧压酸浸过程锌、锗高效浸出行为和铁的沉淀机理研究,通过技术参数优化与过程控制同时实现锌、锗的深度浸出和铁的高效沉淀,获得过程优化技术参数,最终为产业化应用提供技术参数。具体结论如下:(1)含锗锌精矿中锌、锗、铁的含量分别为5
学位
普朗铜矿目前是格咱斑岩带内规模最大的印支期斑岩型铜矿床,含矿石英二长斑岩体的矿化中心广泛发育黑云母、绿泥石、绿帘石等蚀变矿物。本文在前人研究基础上,借助电子探针(EPMA)和激光剥蚀质谱仪(LA-ICP-MS)等原位成分分析手段,重点通过对矿化中心附近钻孔ZK0406和采矿坑道详细编录,选取含矿石英二长斑岩中黑云母和绿泥石开展了矿物学及矿物化学研究,以揭示其成岩成矿意义。研究发现普朗含矿斑岩体存在
学位
与传统凝固方式相比,采用电磁悬浮无容器处理技术,能够实现亚稳态金属合金的快速凝固。本研究从电磁悬浮原理出发,探索了电磁悬浮条件下钛铝合金显微组织形态结构特征的基础变化规律,为研究电磁悬浮条件下材料的微观结构变化提供参考。本研究采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方式,以Ti-48Al-2Cr合金为研究对象,研究了电磁悬浮对钛铝合金凝固组织影响的原理、电磁悬浮钛铝合金稳定性影响因素、钛铝合金悬浮
学位
随着全球矿产资源日益减少,需求不断上升,加之稀有矿产资源的战略意义不断凸显,充分开发贫、杂、细类的矿石成为矿业发展的关键所在,然而,加工这类矿石会消耗更多的能源,同时也需要更加高效的选矿设备。矿物的破碎与粉磨是矿业生产中必不可少的基础性工作,其能源消耗占整个矿业生产的40%以上。立式搅拌磨机是细磨甚至超细磨的关键设备,凭借节能,噪音低,占地面积小等诸多优点被广泛应用于矿石研磨领域。在搅拌磨机中研磨
学位