阻尼夹芯复合材料加筋板的振动分析与数值模拟

以阻尼夹芯复合材料加筋板为研究对象,依据一阶剪切变形理论(FSDT)和Hamilton原理,推导板和加强筋的应变能、动能表达式,采用变分原理建立控制微分方程,根据相关边界条件和傅里叶级数求解方程。建立了ANSYS阻尼夹芯复合材料加筋板的有限元模型,该模型考虑到阻尼夹芯复合材料加筋板中阻尼材料与纤维预浸料间的结合方式,用模态应变能有限元数值模拟方法研究了结构的动力学性能,并通过对数值模拟结果与理论解的比较,验证了模型的合理性和有效性。探讨了不同的筋条尺寸、不同的筋条数量、不同的筋条分布方式对阻尼夹芯复合材料加筋板动力学性能的影响,得出了阻尼夹芯复合材料加筋板的一阶模态频率和损耗因子随不同参数的变化曲线,其结论为阻尼夹芯复合材料加筋板的优化设计提供参考。

嵌入式共固化复合材料阻尼结构的动力学性能

为大幅度提高嵌入式共固化复合材料阻尼结构的动力学性能,基于有限元的模态应变能法探讨了边界条件对单层连续阻尼结构和多层连续阻尼结构阻尼性能的影响,同时对一短边固支的单层连续阻尼结构模态损耗因子随阻尼层厚度变化的规律进行了研究。结果表明:对比探讨的其它边界约束条件,四边固支的嵌入式共固化阻尼复合材料结构具有较好的力学性能;增加单边固支连续阻尼结构中阻尼层的厚度可促使结构的模态损耗因子增大;当阻尼层较薄时,模态损耗因子随着阻尼层厚度的增加增幅较大,阻尼层厚度较厚时,模态损耗因子对结构阻尼层的变化不再敏感。