水下FG圆柱壳临界载荷和固有频率预测方法

摘要

针对水下功能梯度(FG)圆柱壳振动预测方法的不足,提出了一种适用于水下FG圆柱壳的屈曲临界载荷和固有频率预测方法。采用Flügge理论和波动法建立静水压力下FG圆柱壳耦合振动特征方程,使用牛顿迭代法求出静水压力下FG圆柱壳的固有频率,进而得到FG圆柱壳固有频率的平方和静水压力呈线性关系这一重要结论。基于此结论,通过使用线性拟合方法,最少需3组固有频率数据即可在保证精确度的基础上快速建立静水压力下FG圆柱壳固有频率的趋势线方程,从而得到屈曲临界载荷预测值以及任意静水压力下固有频率预测值。通过多组算例对比分析,结果表明:该方法预测结果与实际结果几乎一致,预测精度高,计算量小,便于实际应用。