帶裂紋石墨烯增強金屬泡沫梁的振動特性研究*

石興東 程鵬 張宇飛,2?

(1.沈陽航空航天大學 航空宇航學院,沈陽 110136)

(2.廣西大學 土木建筑工程學院,南寧 530004)

引言

金屬泡沫材料由于內部孔隙的存在,具有輕質、隔熱、減震的特性,通過定制內部孔隙的密度和尺度,可以獲得所需的材料力學性能,因此,金屬泡沫材料在能量吸收、輕質結構和熱控制[1]等方面得到了廣泛的應用.然而,多孔材料的內部孔隙降低了結構的強度和剛度,這限制了其在某些工程領域的應用.相關研究[2]表明,多孔材料可以填充低體積分數的碳材料,如石墨烯薄片(GPL)和碳納米管,以彌補其強度和剛度的降低,特別是GPL增強復合材料[3,4]具有輕質、良好的導電和導熱性能,因此,關于GPL增強復合材料結構的研究受到了廣泛的關注.

Kitipornchai等[5]研究了GPL增強多孔梁的自由振動特性.Ye和Wang[6]研究了FG-GPLRMF薄壁圓柱殼的非線性強迫振動特性.Yang等[7]基于切比雪夫-里茲方法分析了GPL增強多孔納米復合板的屈曲和自由振動.Dong等[8,9]研究了GPL增強多孔納米復合圓柱殼的屈曲和線性振動行為.Wang等[10]分析了GPLRMF圓柱殼的非線性自由振動特性.Yang和Chen[11]分析了裂紋對不同邊界條件下功能梯度材料Euler-Bernoulli梁振動和屈曲的影響.劉濤等[12]分析了軸向運動功能梯度梁的橫向振動頻率特性.周磊[13]以含裂紋石墨烯增強功能梯度層合梁為研究對象,進行了動力穩定性行為分析.劉金建等[14]基于歐拉梁理論,研究了軸向運動功能梯度粘彈性梁橫向振動的穩定性問題.

雖然一些學者已經對石墨烯增強……