郝 颖，虞爱民

（同济大学 航空航天与力学学院，上海200092）

弹簧作为一种重要的机械零部件被广泛应用于生产和生活中的各个领域.随着材料科学的发展，在工程实际中逐渐开始使用复合材料来制备弹簧.但目前复合材料在弹簧制造领域的应用还非常有限，通常只是用来加工板簧，而对于应用范围最广的螺旋弹簧的研发极少［1］，所以必须对复合材料圆柱螺旋弹簧的振动特性进行深入的研究.目前只有很少的文献［2－8］涉及到此类问题.其中最重要的工作就是Yildirm［2］在文献［9］的基础上导出了各向异性材料空间曲杆的运动微分方程，但方程中没有考虑横截面翘曲变形的影响.之后Yildirm［3］应用1阶剪切变形理论和传递矩阵法对簧丝截面为圆形的单向复合材料圆柱螺旋弹簧的自由振动问题进行了研究，分析中考虑了轴向、剪切变形和转动惯量的影响.Yildirm 等［4－5］又以传递矩阵法对层合板构成的复合材料圆柱螺旋弹簧的自由振动问题进行了系统的分析.Temel等［6］基于Timoshenko梁理论采用拉普拉斯逆变换以及余函数法首次研究了由层合板构成的复合材料圆柱螺旋弹簧的强迫振动问题.Çallm［7］研究了各向同性－正交各向异性材料、弹性－粘弹性材料构成的圆柱螺旋弹簧在时变载荷激励下的动力响应.Çallm［8］又研究了非均匀复合材料梁的自由和强迫振动问题.由于上述研究涉及的均为簧丝截面为圆形的圆柱螺旋弹簧，因而无需考虑翘曲变形对自由振动特性的影……