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轴向力作用下过屈曲Timoshenko梁与Euler-Bernoulli梁的自由振动特性对比
文献摘要：
首次研究了过屈曲轴向力下Timoshenko梁的自由特性,并且与Euler-Bernoulli梁对比.首先建立了受轴向压力作用的Timoshenko梁横向振动偏微分-积分控制方程,导出两端简支边界条件下临界屈曲轴向力和屈曲位形.与Euler-Bernoulli梁进行对比,判断了两种梁模型屈曲位形的稳定性,讨论了轴向力作用下参数对静态屈曲分岔的影响.运用Galerkin截断法对比了两种梁在过屈曲轴向力下的固有频率,着重讨论了参数对固有频率的影响及模型适用性.研究发现,与屈曲前相反,由于屈曲发生更早,Timoshenko梁屈曲后的基频在相同轴向力下总是大于Euler-Bernoulli梁;Timoshenko梁一部分振动能量存储在截面转动变形中,软化了弯曲刚度,这种软化作用在高阶频率上体现更明显,因此两种模型高阶频率差异要大于基频.对于两种梁模型,在屈曲发生后,除一阶频率随轴力增加而增加,高阶频率都不受轴力的影响,而屈曲前各阶频率都随轴向力增加而减小.对于长细比较大的梁,两种模型固有频率差异会越小,进一步说明了将Euler-Bernoulli梁用于细长梁研究、而将Timoshenko梁用于短粗梁研究的必要性.
文献关键词：
Timoshenko梁;屈曲;轴向力;固有频率;截断
中图分类号：
作者姓名：
井洁;毛晓晔;丁虎;陈立群
作者机构：
上海大学 力学与工程科学学院 上海市应用数学和力学研究所,上海 200444
文献出处：
引用格式：
[1]井洁;毛晓晔;丁虎;陈立群-.轴向力作用下过屈曲Timoshenko梁与Euler-Bernoulli梁的自由振动特性对比)[J].振动与冲击,2022(24):33-40,71
A类：
B类：
轴向力,下过,Timoshenko,Euler,Bernoulli,自由振动特性,曲轴,轴向压力,横向振动,偏微分,积分控制,控制方程,简支,支边,临界屈曲,梁模型,分岔,Galerkin,固有频率,模型适用性,更早,基频,同轴,分振动,振动能量,能量存储,转动变形,弯曲刚度,软化作用,高阶频率,上体,轴力,长细比,细长梁,短粗
AB值：
0.355215
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