具有振幅依赖性的纤维增强复合薄板非线性阻尼的时域测试方法

基于Hilbert变换技术,研究具有振幅依赖的纤维增强复合薄板非线性阻尼的时域测试方法。首先,利用Hilbert变换技术,推导获得了具有振幅依赖的复合结构系统非线性阻尼的表达式,明确了从时域测试角度获取非线性阻尼参数的理论原理。然后,编写了MATLAB算法,并用数值算例证明了该算法的正确性。最后,总结并概括出一套合理、规范的测试流程,并对TC500碳纤维/树脂基复合薄板进行了实际测试。实践证明,利用所提出的方法可以有效获得复合薄板在不同衰减时刻对应的阻尼参数,该方法可以用来定量评价不同激励幅度及频率下具有振幅依赖的复合材料结构的非线性阻尼特性。

节段模型弹性悬挂系统的阻尼非线性对涡激力模型参数识别结果的影响

通过耗能相等的原理给出系统等效阻尼比的表达式,分析节段模型弹性悬挂系统固有阻尼比的振幅依赖性对涡激力参数识别的影响。以Scanlan非线性涡激力模型为例,通过求解弹性悬挂系统的非线性运动方程得到节段模型涡振振幅随时间的变化曲线,并进一步说明考虑阻尼比振幅依赖性下的涡激力参数识别方法。在考虑节段模型阻尼比随振幅线性变化的情况下分别识别一种具有Rayleigh形式的非线性涡激力模型参数和Scanlan非线性涡激力参数,并将两者的识别结果进行对比。最后说明节段模型阻尼比的测量误差对非线性涡激力识别结果的影响。研究结果表明:节段模型悬挂系统的涡振幅值同时受到气动参数和系统非线性阻尼比的影响,气动力参数可以通过测振试验来识别;Rayleigh型非线性涡激力模型与Scanlan非线性涡激力模型之间在涡振振幅稳定时存在明显的差异,但这种差异不会影响涡振位移响应预测;考虑结构固有阻尼比的振幅依赖性之后,阻尼比的识别误差对涡激力参数识别结果的影响会相应减小。

基于细化共振法辨识纤维增强复合薄板的非线性阻尼

从频域细化角度,提出了细化共振法来准确辨识纤维增强复合薄板的非线性阻尼参数。首先,基于频率细化法和共振法理论,重新推导具有振幅依赖的复合薄板结构非线性阻尼的表达式,明确从频域测试角度获取非线性阻尼参数的理论原理。然后,通过仿真信号算例,验证了该方法的正确性,并讨论了频率分辨率和细化倍数对阻尼辨识精度的影响。最后,总结并概括出一套合理、规范的阻尼辨识流程,并对TC500碳纤维/树脂基复合薄板进行实际测试。研究发现,利用该方法可定量评价具有振幅依赖特点的复合薄板的非线性阻尼,且随着激励幅度的增大,其阻尼特性呈现逐步增大的趋势。