Semi-analytical modeling and thermomechanical coupling vibration analysis of hard-coating thin-walled cylindrical shell under thermal environments and arbitrary boundary conditions
Notice bibliographique
Résumé
This work focuses on investigating the thermomechanical coupling vibration characteristics of a hard-coating thin-walled cylindrical shell under different thermal environments and arbitrary boundary conditions. This study presents a semi-analytical dynamic model for the hard-coated thin-walled cylindrical shell based on the Rayleigh–Ritz method, which accounts for the temperature dependence of material properties, steady-state thermal fields, and thermal stress. Utilizing Love’s first approximation theory and von Kármán-type nonlinear strain–displacement relations, the governing equations of motion are derived. Admissible displacement functions are constructed using generalized Jacobi polynomials and boundary conditions are simulated with artificial spring techniques. By incorporating adaptive step-size adjustment, an extended Newton–Raphson method is developed for efficiently solving the thermomechanical coupling vibration equations of the shell. The model’s accuracy is verified by comparing the semi-analytical method (SAM) results with those from the finite element method (FEM) under clamped–free (C–F) and clamped–clamped (C–C) boundary conditions, using a thin-walled cylindrical shell coated with NiCoCrAlY as an example. The comparison shows that the relative error in natural frequencies between SAM and FEM does not exceed 1.69% for either boundary condition. These findings effectively validate the accuracy and rationality of the semi-analytical model across different boundary scenarios. A detailed analysis is conducted to investigate the thermomechanical coupling vibration characteristics, focusing on parameters such as spring stiffness, temperature, and coating thickness. These factors are systematically analyzed to understand their influence on the vibration mechanism and damping vibration reduction effects.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».