復(fù)合筒結(jié)構(gòu)中的周向?qū)Р?pdf

1、周向?qū)Рㄔ趯油步Y(jié)構(gòu)中的傳播，是彈性動(dòng)力學(xué)研究的重要領(lǐng)域之一，對(duì)它的研究可為將周向?qū)Рㄟ\(yùn)用于層筒結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)提供理論依據(jù)。由于該問(wèn)題的復(fù)雜性，目前的研究?jī)H限于單層筒和軸筒結(jié)構(gòu)，還缺乏有關(guān)雙層筒及多層筒結(jié)構(gòu)的研究。 本文采用二維線彈性平面應(yīng)變理論，對(duì)雙層復(fù)合筒、多層復(fù)合筒、雙層碳納米管和多層碳納米管中周向?qū)Рㄖ械膫鞑ィM(jìn)行了理論和數(shù)值研究。主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)推導(dǎo)了復(fù)合層筒結(jié)構(gòu)周向?qū)Р▊鞑サ睦碚摻?，適用于雙層復(fù)合筒和多

2、層復(fù)合筒。 (2)采用厚壁圓筒連續(xù)體模型，根據(jù)碳納米管的邊界條件和層間范德華力效應(yīng)，推導(dǎo)了多層碳納米管周向?qū)Р▊鞑サ睦碚摻?，適用于雙層和多層碳納米管。 (3)根據(jù)雙層復(fù)合筒的邊界條件和層間界面連接條件，建立了無(wú)量綱化頻率方程和位移波型表示。研究表明，雙層復(fù)合筒的周向?qū)Р▊鞑?dǎo)致了頻散現(xiàn)象，模態(tài)干涉現(xiàn)象和高頻Rayleigh面波現(xiàn)象的出現(xiàn)。數(shù)值計(jì)算表明，可以采用本文方法確定可用于層間界面缺陷無(wú)損檢測(cè)的模態(tài)范圍和激勵(lì)頻率范圍

3、。 (4)根據(jù)多層復(fù)合筒(以三層復(fù)合筒為例)的邊界條件和層間界面連接條件，建立了無(wú)量綱化頻率方程和位移波型表示。研究表明，多層復(fù)合筒周向?qū)Рǖ膫鞑?dǎo)致了頻散現(xiàn)象，模態(tài)干涉現(xiàn)象和高頻Rayleigh面波現(xiàn)象的出現(xiàn)。隨著層數(shù)的增加，頻散加劇，出現(xiàn)更為頻繁的模態(tài)干涉。數(shù)值計(jì)算表明，可以采用本文方法確定可用于層間界面缺陷無(wú)損檢測(cè)的模態(tài)范圍和激勵(lì)頻率范圍。 (5)根據(jù)雙層碳納米管的邊界條件和層間范德華力效應(yīng)，建立了無(wú)量綱化頻率方程

4、。研究表明，雙層碳納米管中的周向?qū)Рǖ膫鞑?dǎo)致了頻散現(xiàn)象，模態(tài)干涉現(xiàn)象和高頻Rayleigh面波現(xiàn)象的出現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)由于層間范德華力的作用，使周向?qū)Рǖ膫鞑バ问礁鼮閺浬?，相鄰周向?qū)РB(tài)間出現(xiàn)了更多的干涉。特別是發(fā)現(xiàn)了在某些頻率處出現(xiàn)“模態(tài)消失與新啟現(xiàn)象”，且是同時(shí)出現(xiàn)在成對(duì)的模態(tài)上。 (6)根據(jù)多層碳納米管(以三層碳納米管為例)的邊界條件和層間范德華力效應(yīng)，建立了無(wú)量綱化頻率方程。研究表明，多層碳納米管中周向?qū)Рǖ膫鞑?dǎo)致出現(xiàn)