利用 Line-Spring 模型对表面包含裂纹的圆柱壳进行固有频率分析

本文提出了一种新的分析方法，用于计算含裂纹的长圆柱壳的固有频率。含裂纹壳体的运动方程是根据经典壳理论获得的，并使用 Donell-Mushtari-Vlasov (DMV) 理论进行简化。假设裂纹长度远小于壳的曲率半径，并使用线弹簧模型 (LSM) 来计算裂纹柔顺系数，随后将其添加到运动方程中以包括裂纹效应问题。使用 Hamilton 原理开发了一个解析解，并针对两端考虑夹紧-夹紧 (C-C) 和简支 (S-S) 边界条件的壳获得了结果。使用 ABAQUS 创建的有限元模型验证了从建议模型中获得的结果，分析结果和 FEM 结果之间存在可接受的一致性。本研究分析了壳的长度、半径和厚度等特性的影响，以及裂纹的长度和方向等裂纹特性对裂纹壳固有频率的影响。