随着工业技术的不断完善,非圆形截面柱壳在航空航天、潜艇、建筑等工程实际中也逐渐被广泛应用。一般工业材料无法适应高温、高腐蚀性等工作环境,也已逐渐被功能梯度材料所替代。目前大多数壳体振动特性研究主要集中于功能梯度圆柱壳,本文主要分析功能梯度椭圆薄柱壳在不同轴向运动下的动力学特性。主要工作如下:1.对功能梯度椭圆薄柱壳自由振动特性进行研究,通过对椭圆截面曲率半径的处理,运用ANCF得到了功能梯度椭圆薄柱壳单元中面上任一点的绝对位置矢量的表达式。给出了动能和应变能,应用拉格朗日方程,经过线性处理后推导椭圆薄柱壳单元的线性运动微分方程组和整体的线性运动微分方程组。通过数值计算,得到三种边界条件下功能梯度椭圆薄柱壳的前三阶固有频率,讨论在不同参数如体积分数、截面偏心率、壳长度和厚度下固有频率的变化规律。结果表明:固有频率随着截面偏心率、壳厚度的增加而增大,随着体积分数、壳长度的增加而减小。2.在自由振动的基础上,对功能梯度椭圆薄柱壳在匀速轴向运动下的动力学特性进行了研究。基于ANCF得到了在匀速轴向运动状态下的动能和应变能表达式,推导带有阻尼项的线性运动微分方程组。通过数值模拟,分析在不同轴向速度下体积分数、壳长度、壳厚度、椭圆截面偏心率对复频率的影响规律。结果表明:当轴向运动处于匀速运动时,在三种边界条件下的体积分数、壳长度、壳厚度、偏心率对复频率虚部的影响符合无速度下的变化规律,但复频率虚部数值大小明显大于无速度下自由振动的固有频率。3.在匀速轴向运动的基础上,对功能梯度椭圆薄柱壳在变速轴向运动下的动力学特性进行了研究。基于ANCF得到了在变速轴向运动状态下的动能和应变能表达式,推导了带有阻尼项和刚度项的变系数线性运动微分方程组。通过数值模拟,分析了轴向速度为匀加速和余弦变速下的不同体积分数、壳长度、壳厚度、椭圆截面偏心率对复频率的影响规律。结果表明:当轴向运动处于匀加速运动时,在三种边界条件下的体积分数、壳长度、壳厚度、偏心率对复频率虚部的影响符合匀速轴向运动下的变化规律。由于轴向速度在不断变化,各复频率虚部在开始减小后,直到壳体结构处于临界速度,达到失稳状态,然后各复频率实部分支开始增加。当轴向运动处于余弦变速运动时,复频率虚部变化也呈现了周期性变化。