纖維增強復合材料層合板振動響應分析與優(yōu)化.pdf

1、隨著航空發(fā)動機性能不斷提高，越來越多的依賴于強度高、剛度大、質量輕，并具有抗疲勞、壽命長和耐高溫的先進復合材料，近年來，在交通、建筑、醫(yī)學和體育等領域也得到廣泛的應用。
　　本文對復合材料層合板做了以下三個方面的研究：
　　一、建立了復合材料層合板等效振動參數(shù)（損耗因子和彈性模量）預測模型，并與文獻中的其他數(shù)值方法以及實驗結果進行了比較，吻合較好，驗證了模型的有效性；在此基礎上，分析了纖維體積分數(shù)、界面體積分數(shù)、界面材料參數(shù)

2、以及橋聯(lián)參數(shù)對復合材料層合板等效振動參數(shù)的影響。
　　二、利用Hencky板/殼理論建立了復合材料層合板的動力學有限元模型，并與其他文獻中的數(shù)值解和實驗值做了對比，驗證了有限元模型的有效性；在此基礎上，通過模態(tài)實驗，進一步驗證了層合板等效振動參數(shù)預測模型的有效性；采用有限元法研究了層合板長寬比對固有頻率和振型計算結果的影響情況。
　　三、應用Newmark-β迭代法和波前法求解了動力微分方程；研究了在簡諧激勵和脈沖激勵下，鋪

3、層順序、鋪層角度以及鋪層層數(shù)對復合材料層合板振動響應、一階固有頻率和一階比阻尼容量的影響；應用遺傳算法對給定層數(shù)的復合材料層合板進行了振動參數(shù)優(yōu)化，使其在固支條件下一階共振響應幅值最小。
　　本文的研究成果對復合材料層合板的等效振動參數(shù)的預測具有一定的參考價值；通過建立動力學有限元模型可以方便的求出任意鋪層角度、任意層數(shù)的阻尼矩陣；將Newmark-β迭代法和波前法相結合，可以更方便快捷的求解復合材料層合板在不同條件下的振動響應，