梁 斌，陈金晓，李 戎，张 伟

（1.河南科技大学 土木工程学院，河南 洛阳 471023；2.九州工业大学机械系，日本 北九州 804-8550）

水下环肋功能梯度材料圆柱壳耦合振动的波动解

梁 斌1，陈金晓1，李 戎2，张 伟1

（1.河南科技大学 土木工程学院，河南 洛阳 471023；2.九州工业大学机械系，日本 北九州 804-8550）

研究了考虑功能梯度材料的水下环肋圆柱壳耦合振动特性。根据Flügge理论和正交各向异性板壳理论，采用波动法推导出静水压力下环肋FGM圆柱壳耦合振动特征方程，运用牛顿迭代法得到静水压力下环肋FGM圆柱壳的耦合频率值。经过退化计算，与已有文献的研究结果进行对比，验证了文中计算的正确性和有效性。通过算例，分析了静水压力下环肋FGM圆柱壳在不同静水压力、材料组分、体积分数、壳体尺寸、肋条尺寸和数目等情况下耦合振动的变化规律，以及这些因素对耦合频率的影响。

功能梯度材料；静水压力；环肋；圆柱壳；波动法；耦合频率

0 引 言

功能梯度材料（functionally graded material，简称FGM）是一种特殊的各向异性材料，自从其设计概念由日本科学家在1984年提出以来，由于功能梯度材料体现出的优异性能和新颖材料的设计思想，引起了广大学者的高度重视并开展了功能梯度材料结构性能的研究。环肋圆柱壳是工程中常用的一类结构形式，如火箭、潜艇耐压壳以及海洋平台桩腿等，这类结构工作环境非常复杂和极端，常受到强空气动力作用、极端气候环境及流体的作用，需要对这类结构的动力特性进行深入研究。……