Noise and Vibration Control ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 43-49.

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Vibration Characteristics Analysis of FGP-GPLRC Conical-cylindrical Coupled Shells under Arbitrary Boundary Conditions

  

  • Received:2025-05-14 Revised:2025-09-29 Online:2026-10-18 Published:2026-10-15

任意边界条件下FGP-GPLRC锥-柱耦合壳振动特性分析

张远航1,张颖1,韩清鹏2,王子依1,王宇1,郑文广1   

  1. ( 1. 辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山114051;
    2. 上海电力大学能源与机械工程学院,上海201306 )

摘要: 基于Gegenbauer-Ritz 法分析任意边界条件下功能梯度多孔石墨烯增强复合材料(Functionally Graded Porous Graphene Platelet-reinforced Composite,FGP-GPLRC)锥-柱耦合壳的振动特性。首先,考虑石墨烯和孔隙的均匀和非均匀分布模式,依据Halpin-Tsai 微观力学模型和开胞体理论得到壳体结构的有效材料参数,并基于一阶剪切变形理论(FSDT)建立回转类壳体结构的解析模型。其次,引入弹簧刚度罚参数法模拟壳体的任意边界条件和耦合条件,采用Gegenbauer 多项式作为容许函数,并利用Rayleigh-Ritz 法求解得到回转类壳体结构的固有特性。最后,通过与现有文献和有限元仿真结果对比,验证方法的准确性。此外,讨论石墨烯分布模式、孔隙分布模式和开口角度等参数对回转类耦合壳体振动特性的影响。

关键词: 振动与波, 石墨烯增强多孔复合材料, 锥-柱耦合壳, 任意边界条件, Gegenbauer-Ritz法, 振动特性