15、纳米颗粒增强壳体的振动与稳定性分析

纳米颗粒增强壳体的振动与稳定性分析

1. 引言

在城市污水处理系统中，输送流体的管道发挥着关键作用。然而，管道内流体的流速会引发动态载荷，这对管道结构的稳定性构成了潜在威胁。为了提高城市污水管道的稳定性，增强其结构刚度显得尤为重要。本文提出采用SiO₂纳米颗粒来增强管道的方案。

此前，众多学者对输送流体的管道展开了研究：
- Paidoussis和Li对输送流体的管道进行了动态分析。
- Toorani和Lakis对含有流动流体的各向异性圆柱壳进行了动态分析。
- Zhang等人基于Sanders的非线性理论，研究了初始张紧的正交各向异性薄壁圆柱管输送流体的动力学特性。
- Kadoli和Ganesan研究了输送流体的复合圆柱壳的振动和屈曲行为。
- Zhang等人研究了输送流体管道的稳定性。
- Meng等人研究了输送流体管道的三维非线性动力学。
- Dai等人采用传递矩阵法对三维管道输送流体进行了振动分析。
- Gu等人基于Timoshenko梁模型，研究了输送流体管道的动态响应。

在纳米结构的力学分析领域，也有许多相关研究：
- Vodenitcharova和Zhang使用Airy应力函数方法研究了纳米复合梁的弯曲问题。
- Shen和Xiang研究了纳米复合圆柱壳的大振幅振动行为。
- Rafee和Moghadam使用三维有限元模型研究了纳米复合板的冲击分析。
- Kolahchi等人研究了嵌入在弹性矩阵上的正交各向异性温度相关的功能梯度碳纳米管增强复合材料微板的非线性屈曲问题。
- Thomas和Roy研究了功能梯度碳纳米管增强复合壳结构的振