Free vibration frequencies of prismatic thin shells

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper examines the natural frequencies of prismatic thin shells, the cross-section of which is the regular polygon. Spectra of free vibration frequencies of such shells are analyzed as the number of cross-section sides increases, provided that the perimeter is preserved. The relation between fundamental frequencies of the prismatic shells with the regular polygonal cross-section and a circular cylindrical shell is discussed. For a small and large number of polygon sides analytical and asymptotic solutions are compared with numerical solutions obtained by the finite element method (COMSOL). The convergence of the numerical method is studied for the prismatic shell with a large number of facets.

About the authors

Georgii Tamazovich Dzebisashvili

St. Petersburg University

Email: d-g-t@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-8342-3065
Russia, 199034, St. Petersburg, Universitetskaya nab., 7-9

Andrei L. Smirnov

St. Petersburg University

Email: a.l.smirnov@spbu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1526-2869
Russia, 199034, St. Petersburg, Universitetskaya nab., 7-9

Sergei Borisovich Filippov

St. Petersburg University

Author for correspondence.
Email: s_b_filippov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1312-5705
Scopus Author ID: 7006004880
Russia, 199034, St. Petersburg, Universitetskaya nab., 7-9

References

  1. Filippov S. B., Haseganu E. M., Smirnov A. L. Free vibrations of square elastic tubes with a free end // Mechanics Research Communications. 2000. Vol. 27, iss. 4. P. 457–464. https://doi.org/10.1016/S0093-6413(00)00118-X, EDN: LGGAGP
  2. Дзебисашвили Г. Т. Колебания цилиндрических оболочек с квадратным поперечным сечением // Труды семинара «Компьютерные методы в механике сплошной среды» 2017–2018 г. Санкт-Петербург : Изд-во Санкт-Петербургского гос. ун-та, 2019. С. 13–29. EDN: VMRBFC
  3. Амосов А. С. Колебания тонкой цилиндрической оболочки с прямоугольным сечением // Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия. 2004. Вып. 1. С. 67–72. EDN: RTSPCN
  4. Chen Y., Jin G., Liu Z. Free vibration of a thin shell structure of rectangular cross-section // Key Engineering Materials. 2011. Vol. 486. P. 107–110. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.486.107
  5. Dzebisashvili G. T., Filippov S. B. Vibrations of cylindrical shells with rectangular cross-section // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1479. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1479/1/012129/pdf (дата обращения: 26.02.2021).
  6. Goncalves R., Camotim D. The vibration behaviour of thin-walled regular polygonal tubes // Thin-Walled Structures. 2014. Vol. 84. P. 177–188. https://doi.org/10.1016/j.tws.2014.06.011
  7. Krajcinovic D. Vibrations of prismatic shells with hexagonal cross section // Nuclear Engineering and Design. 1972. Vol. 22, iss. 1. P. 51–62. https://doi.org/10.1016/0029-5493(72)90061-1
  8. Borkovic A., Kovacevic S., Milasinovic D. D., Radenkovic G., Mijatovic O., Golubovic-Bugarski V. Geometric nonlinear analysis of prismatic shells using the semi-analytical finite strip method // Thin-Walled Structures. 2017. Vol. 117. P. 63–88. https://doi.org/10.1016/j.tws.2017.03.033
  9. Liang S., Chen H. L., Liang T. X. An analytical investigation of free vibration for a thin-walled regular polygonal prismatic shell with simply supported odd/even number of sides // Journal of Sound and Vibration. 2005. Vol. 284, iss. 1–2. P. 520–530. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2004.08.011
  10. Leissa A. W. Vibration of Plates. Washington : US Government Printing Office, 1969. 353 p.
  11. Гольденвейзер А. Л., Лидский В. Б., Товстик П. Е. Свободные колебания тонких упругих оболочек. Москва : Наука, 1979. 384 c.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).