陈金晓，梁 斌

（河南科技大学 土木工程学院，河南 洛阳 471023）

弹性边界条件下的功能梯度圆柱壳振动特性研究

陈金晓，梁 斌

（河南科技大学 土木工程学院，河南 洛阳 471023）

文章研究了功能梯度材料圆柱壳在弹性边界条件下的振动特性。在Flügge理论的基础上，基于波动法，采用改进傅里叶级数的计算方法建立FGM圆柱壳的振动特征方程，并推导出了弹性边界条件下FGM圆柱壳的固有频率参数表达式。通过与两端简支条件下的FGM圆柱壳的计算结果进行对比，验证了文中计算方法的正确性和有效性。通过算例，研究了在约束刚度不断变化过程中，FGM圆柱壳的固有频率在不同模态下的变化规律;分析了在弹性边界条件下，壳体尺寸、体积分数等因素对FGM圆柱壳固有频率的影响。

弹性边界；功能梯度材料；圆柱壳；波动法；固有频率

0 引 言

圆柱壳结构是一种在航空航天、海洋工程等领域广泛应用的结构形式。考虑功能梯度材料的圆柱壳结构，由于功能梯度材料和圆柱壳的结合，把材料的性能和圆柱壳的优异特性更好的体现出来，功能梯度材料圆柱壳结构也具有了更好的应用价值。因此，研究功能梯度材料圆柱壳在不同情况下的动力学行为特性，对这类结构在实际工程中的安全应用具有非常重要的意义。

目前，关于功能梯度材料圆柱壳在不同边界条件下的动力性能研究已经取得一些成果。Loy等[1-2]基于经典薄壳理论，利用Rayleigh-Ritz法推导出FGM圆柱壳自由振动的特征方程，研究了在不同边界条件、体积分数、材料组分等因素下，固有频率的变化规律曲线。……