轴向运动圆柱壳广泛应用于航空航天领域,而一般材料无法适用于该领域的高温工作环境,功能梯度材料凭借其优良的热机性能克服了一般材料不耐高温的缺点,成为了该领域新的发展趋势。因此,本文运用绝对节点坐标法分析变速轴向运动功能梯度圆柱壳的动力学特性。主要工作如下:1.功能梯度圆柱壳的振动特性分析。运用绝对节点坐标法建立了功能梯度圆柱壳单元,得到圆柱壳中面上任一点的绝对位置矢径的表达式,并用其表示出应变和曲率,求得单元的动能和应变能,代入拉格朗日方程后,得到了离散化的振动微分方程。对单一材料薄壁圆柱壳进行数值计算,验证了本文计算方法的有效性。对不锈钢-氧化铝功能梯度圆柱壳进行数值计算,分析了长径比、厚径比和体积分数对固有频率影响。结果表明:随着体积分数、长径比增大,功能梯度圆柱壳固有频率不断减小;随着厚径比增大,固有频率不断增大,且多处出现了频率转向现象。2.匀速轴向运动功能梯度圆柱壳的动力学特性分析。对功能梯度圆柱壳在轴向匀速运动的情形,运用绝对节点坐标法推导出了动能和应变能的表达式,得到了带有阻尼项的动力学微分方程。分析了三种边界条件下长径比、厚径比和体积分数对不锈钢-氧化铝功能梯度圆柱壳复频率的影响。结果表明:轴向运动速度使得功能梯度圆柱壳复频率减小;体积分数对一端固支一端自由边界条件下的一阶复频率影响最大,长径比和厚径比对其影响最小;速度的增大对频率转向现象发生的位置没有影响。3.变速轴向运动功能梯度圆柱壳的动力学特性分析。将匀速轴向运动推广到变速轴向运动,运用绝对节点坐标法推导出变速度状态下系统的动能和应变能表达式,得到了阻尼项和刚度项均与时间有关的变系数动力学微分方程,分析了不同变速度运动时的振动特性。结果表明:当变速为匀加速运动时,不锈钢-氧化铝功能梯度圆柱壳系统出现了临界速度,且频率阶数越高,临界速度越大;速度超过临界速度之后,系统出现发散失稳。随着体积分数、厚径比的增大,临界速度逐渐减小;随着长径比的增大,临界速度逐渐增大。当变速为正弦函数时,不锈钢-氧化锆功能梯度圆柱壳的一阶复频率虚部受速度的影响较大,受体积分数、长径比和厚径比的影响较小。