Собственные затухающие колебания анизотропных коробчатых стержней из полимерных композиционных материалов. 2. Численный эксперимент

Аннотация

Обсуждаются результаты численных исследований влияния ориентации армирующих волокон на величины собственных частот и коэффициентов механических потерь связанных колебаний безопорных симметричных и асимметричных коробчатых стержней. Расчеты выполнялись в предположении частотной независимости вещественных частей комплексных модулей и коэффициентов механических потерь. Моды колебаний идентифицировались по виду поверхностей соответствующих собственных форм. Границы областей взаимной трансформации взаимодействующих мод колебаний определялись путем совместного анализа зависимостей связанных и парциальных собственных частот, а также коэффициентов механических потерь от угла ориентации армирующих волокон. Установлено, что при колебаниях симметричного коробчатого стержня возникают два первичных взаимодействия: изгибно-крутильное и продольно-сдвиговое, объединенные в единое продольно-изгибно-крутильно-сдвиговое взаимодействие вторичным взаимодействием, порождаемым деформациями поперечного сдвига. При колебаниях асимметричного коробчатого стержня возникают продольно-крутильное и изгибно-изгибное (в двух взаимно ортогональных плоскостях) взаимодействия. Показано, что в ряде случаев изменение угла ориентации армирующих волокон сопровождается взаимной трансформацией связанных мод колебаний. Если дифференциальные уравнения собственных колебаний содержат производные нечетного порядка собственных функций по пространственной переменной (симметричный стержень, изгибно-изгибное взаимодействие несимметричного стержня), то при изменении угла ориентации армирующих волокон происходит взаимная трансформация связанных мод колебаний. Если же уравнения содержат только производные четного порядка (продольно-крутильное взаимодействие несимметричного стержня), взаимная трансформация связанных мод колебаний не возникает. Библиогр. 4 назв. Ил. 7.