復(fù)合材料支架結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能分析.pdf

1、復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比剛度大、抗疲勞性好、減振性好等特點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)展成為與金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料并列的四大材料體系之一。先進(jìn)復(fù)合材料能有效地減輕航天器的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，增加有效載荷，是當(dāng)今航天新材料的研究重點(diǎn)和發(fā)展方向。
　　本文所研究的對(duì)象是復(fù)合材料支架結(jié)構(gòu)，接頭采用碳纖維編織復(fù)合材料，桿件采用纏繞式石墨纖維復(fù)合材料。首先，根據(jù)復(fù)合材料支架結(jié)構(gòu)的形式建立有限元模型，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析，并考慮桿件纏繞角度、接頭編織參數(shù)以

2、及結(jié)構(gòu)整體高度對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形等的影響；其次，由于復(fù)合材料支架結(jié)構(gòu)工作環(huán)境的特殊性，對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，給出固有頻率和模態(tài)振型。詳細(xì)分析了桿件纏繞角度、接頭編織參數(shù)以及結(jié)構(gòu)整體高度對(duì)結(jié)構(gòu)固有頻率的影響。為避免共振和其他破壞發(fā)生，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行諧響應(yīng)分析，發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)一階固有頻率附近出現(xiàn)共振，與模態(tài)分析結(jié)果相吻合。然后考慮與靜力學(xué)分析相似的內(nèi)容，詳細(xì)分析了結(jié)構(gòu)上某些節(jié)點(diǎn)的位移、速度和加速度等隨桿件纏繞角度、結(jié)構(gòu)高度以及恒定阻尼比的變化。諧響應(yīng)分析