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Nonlinear free vibration of piezoelectric cylindrical nanoshells

Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2019年第5期40卷 601-620页

作者： Yanqing WANG Yunfei LIU J.W.ZU Department of Mechanics Northeastern University Key Laboratory of Ministry of Education on Safe Mining of Deep Metal Mines Northeastern University Schaefer School of Engineering and Science Stevens Institute of Technology

The nonlinear vibration characteristics of the piezoelectric circular cylindrical nanoshells resting on an elastic foundation are analyzed. The small scale effect and thermo-electro-mechanical loading are taken into account. Based on the nonlocal elasticity theory and Donnell's nonlinear shell theory, the nonlinear governing equations and the corresponding boundary conditions are derived by employing Hamilton's principle. Then,the Galerkin method is used to transform the governing equations into a set of ordinary differential equations, and subsequently, the multiple-scale method is used to obtain an approximate analytical solution. Finally, an extensive parametric study is conducted to examine the effects of the nonlocal parameter, the external electric potential, the temperature rise, and the Winkler-Pasternak foundation parameters on the nonlinear vibration characteristics of circular cylindrical piezoelectric nanoshells.

关键词： piezoelectric cylindrical nanoshell nonlinear vibration Donnell's nonlinear shell theory nonlocal elasticity theory multiple-scale method size effect

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