局部損傷復(fù)合材料層合板的振動分析.pdf

1、纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)具有比強(qiáng)度、耐腐蝕，可設(shè)計性強(qiáng)，成本低廉等優(yōu)點，因而被廣泛的運用于土木民用設(shè)施、航空航天、自動化等領(lǐng)域。
　　然而由于環(huán)境因素的影響以及使用和制造過程的問題，復(fù)合材料層合板中會產(chǎn)生一些不可避免的損傷，損傷包括基體損傷，纖維斷裂，基體和纖維連接失效以及板間分層，其中板件分層現(xiàn)象最為常見。由于這些損傷通常難以通過肉眼觀察，因此需要無損的結(jié)構(gòu)健康檢測方法來探測這些損傷，從而避免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　

2、本文采用了一種提高的方法對局部損傷復(fù)合材料層合板進(jìn)行了振動分析，將復(fù)合材料板中的損傷模擬為局部剛度的削減，并取三個損傷因子來刻畫損傷的特性。具體的工作包括了一下三個方面：
　　（1）通過經(jīng)典層合板理論建立損傷層合板的自由振動方程，利用模態(tài)分析法得出特征值方程，最后利用攝動法對特征值方程進(jìn)行求解。將計算結(jié)果和ANSYS結(jié)果進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)兩者的結(jié)果吻合度較高。
　?。?）針對不同邊界條件的損傷板做了振動分析，并將單損傷問題推

3、廣到多重?fù)p傷的問題，并且對多重?fù)p傷問題進(jìn)行了參數(shù)研究，分析了不同因素對板振動的影響，并找出了多重?fù)p傷之間的相互聯(lián)系。
　?。?）利用高階攝動法對其自由振動方程進(jìn)行求解，主要計算了損傷板的自然頻率。相較于一階攝動展開法，該方法在計算局部大損傷問題中具有更高的準(zhǔn)確度。最后對損傷問題進(jìn)行了參數(shù)研究，分析了不同的損傷因子對板自由振動頻率的影響。
　　該方法為計算損傷復(fù)合材料層合板的振動特性提供了一種簡便精確的方法，評價了不同損傷因素