切り欠きのある積層複合矩形板の三次元振動解析

Three-Dimensional Vibration Analysis of Laminated Composite Rectangular Plate with Cutouts.

• Kai Xue
• Wenhao Huang
• Qiuhong Li

抄録

本論文の主な目的は、三次元弾性理論に基づいて、切欠きのある/ない積層複合矩形板の解析モデルを確立し、厳密な三次元解を提供することである。本研究では、板全体の全エネルギーから切り欠きのエネルギーを差し引くことで切り欠きの影響を考慮している。許容関数として標準的な三次元三角余弦フーリエ級数と補助フーリエ級数を選択し、ハミルトンの原理とレイリー・リッツの手順を用いて厳密解を得る。提案手法の有効性と信頼性を検証するために、いくつかの数値結果を得て、文献や有限要素解析で得られた結果と比較した。最後に、振動特性に影響を与える主要なパラメータの影響を解析し、無次元周波数パラメータを求め、今後の研究のためのベンチマークデータとする。

The main purpose of this paper is to establish an analysis model of laminated composite rectangular plate with/without cutouts on the basis of three-dimensional elasticity theory and provide the exact three-dimensional solution. In the present work, the effect of the cutout is considered by subtracting the energies of cutouts from the total energy of the entire plate. The standard three-dimensional trigonometric cosine Fourier series and auxiliary Fourier series are chosen as admissible functions, and the Hamilton's principle and Rayleigh-Ritz procedure are used to obtain the exact solution. In order to verify the effectiveness and reliability of the proposed method, some numerical results are obtained, and the results are compared with the ones available in the literature or finite element analysis. Finally, the effects of some key parameters which will affect the vibration characteristics are analyzed, and the non-dimensional frequency parameters are obtained, which can serve as benchmark data for the future research.