螺栓松动边界下纤维增强复合薄板固有特性分析

通过人工弹簧刚度法对螺栓松动边界下纤维增强复合薄板的固有特性进行了分析。首先,为了研究螺栓松动边界的影响,人为地在复合薄板的约束端引入多组弹簧来模拟不同程度的螺栓松动边界,并建立了此类型边界下复合薄板的理论模型。然后,采用正交多项式法建立薄板自由振动的振型函数,并通过Ritz法对方程进行求解,计算此边界下薄板的固有频率和模态振型,给出具体的计算流程。最后,设计并组配了带有预埋压力传感器的螺栓松动边界下复合薄板的振动测试系统,准确测试了螺栓松动不同程度边界下对应的固有频率和模态振型,将实验结果与理论分析结果进行对比,发现两者的振型形态基本一致,其固有频率的误差在0.08%~7.54%之间,属于误差允许的范围,从而验证了所提出方法的可行性。

螺栓松动边界下纤维增强复合薄板的振动测试方法

提出了基于预埋压力传感器的量化测试方法,研究了螺栓松动边界对纤维增强复合薄板振动特性的影响。首先,自主设计并开发了带有预埋压力传感器的螺栓松动边界下复合薄板的振动测试系统,并详细介绍了系统各个部件的组成和功能;然后,归纳出一套合理、规范的松动边界下复合薄板的振动测试流程,并对HF10碳纤维/树脂复合薄板进行了实际测试。结果表明:随着螺栓松动程度的不断增加,复合薄板的固有频率逐渐降低,模态振型的节线位置也发生了不同程度的变化,但其阻尼结果呈现先增大后减小的趋势;而共振和非共振响应呈现先减小后增大的趋势。