旋轉(zhuǎn)復(fù)合材料薄壁軸的動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、復(fù)合材料由于輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高剛度、抗疲勞性能好并且還可以通過(guò)改變纖維鋪層角和疊層方式調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)特性，在許多工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著先進(jìn)復(fù)合材料的發(fā)展，采用復(fù)合材料制成的傳動(dòng)軸目前正在逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬軸，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因此，研究其動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性問(wèn)題對(duì)其結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。
　　首先，從基于變分漸進(jìn)法(VAM)的復(fù)合材料薄壁梁理論出發(fā)，在引入橫向剪切變形的情況下，采用Hamilton原理推導(dǎo)出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下

2、軸的自由振動(dòng)控制方程，采用Galerkin法進(jìn)行模型離散化并編制了近似數(shù)值計(jì)算程序。揭示了鋪層角、旋轉(zhuǎn)速度、長(zhǎng)徑比、徑厚比以及橫向剪切對(duì)復(fù)合材料傳動(dòng)軸振動(dòng)固有頻率和臨界轉(zhuǎn)速的影響。
　　其次，基于Von Kármán的大變形理論，考慮復(fù)合材料傳動(dòng)軸粘性外阻尼的影響，建立復(fù)合材料傳動(dòng)軸的在偏心激勵(lì)作用下的非線性動(dòng)力學(xué)控制方程。
　　第三，在建立的動(dòng)力學(xué)模型中忽略軸向變形和扭轉(zhuǎn)變形，得到描述橫向振動(dòng)的非線性偏微分方程。引入復(fù)數(shù)變