斜向缠绕复合材料悬臂管混合应力场及其剪力效应

提出一种求解一般斜向缠绕复合材料悬壁管的混合应力场,包括正比于轴线坐标的比例应力部分和不随轴线 变化的应力部分.各分量中的比例应力部分可以利用纯弯曲公式由比例弯矩计算,而不变应力部分可以结合所获得 应力的梯度确定其环向三角函数形式,根据这些三角函数刚好和比例应力部分的环向三角函数相反,可得横截面上 混合应力场的对称轴绕原点产生了转动,这是一般斜绕复合材料悬壁管中剪力所引起的特殊效应.数值算例对5根 简单复合材料悬壁管进行了数值模拟,结果验证了上述特殊剪力效应.

复合材料悬臂外伸板的非线性动力学建模及数值研究

研究了横向气动载荷和参数激励联合作用下复合材料悬臂外伸矩形板在伸出过程中的非线性动力学问题.根据Reddy的高阶剪切层合板理论,应用Hamilton原理建立了外伸板在横向气动力和参数激励作用下的非线性动力学方程,其中横向气动力采用一阶活塞气动力.然后应用Galerkin方法对系统偏微分形式的非线性方程进行离散,得到了一组时变系数的非线性动力学方程.在此方程的基础上,对复合材料悬臂外伸板进行了数值模拟分析,讨论了外伸速度对悬臂外伸板非线性动力学特性的影响.

复合材料悬臂板系统的多脉冲同宿轨道

针对复合材料悬臂板系统的非线性动力学行为进行了分析。模型考虑高阶横向剪切效应、几何大变形和横向阻尼的影响,基于Reddy的高阶剪切变形理von Karman的大变形理论,利用Hamilton原理,Galerkin离散和多尺度法得到系统横向位移的平均方程。应用广义Melnikov方法研究了复合材料悬臂板的非线性混沌动力学行为。分析了在共振带附近,复合材料悬臂板系统存在的Shilnikov类型多脉冲跳跃同宿轨道。最后结合数值模拟,进一步揭示系统存在多脉冲跳跃现象。

采用MFC压电作动器对复合材料悬臂板振动主动控制

针对复合材料层合悬臂板,在其上表面铺设压电纤维复合材料MFC作为作动器,同时在下表面对称铺设压电薄膜(PVDF)作为传感器,应用速度反馈控制方法研究其主动振动控制.运用Hamilton原理和假设模态法推导含多个MFC作动器的复合材料层合板的力电耦合结构运动方程,其中考虑了MFC作动器作为悬臂板附加质量及刚度的影响.基于模态控制力/力矩最大化的原则,将多对MFC作动器/PVDF传感器铺设在层合悬臂板前几个低阶模态应变最大的区域,通过算例得出结构受控前后的时域和频域响应以及各MFC作动器所需的控制电压曲线.讨论复合材料层合板纤维铺设角度不同情况下,作动器MFC铺设位置及压电纤维铺设方向的相应变化.

可伸缩复合材料悬臂梁的非线性动力学建模及分析

首先,根据Reddy给出的考虑高阶剪切效应的层合理论,气动弹性活塞理论,利用Hamilton原理,对考虑采用基于活塞理论的一阶非线性气动力和面内参数激励的联合作用下的轴向可伸缩复合材料悬臂梁进行非线性动力学进行建模,得到其偏微分动力学控制方程.然后对控制方程无量纲化,利用Galerkin方法对控制方程进行了截断,得到三个可反映可伸缩悬臂梁横向振动的无量纲形式的常微分非线性动力学方程,只要选取适合的复合材料及其相关参数,使用数值方法就对模型在外伸和回收过程中的相关振动特性进行了分析.