湿热环境下含分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板振动特性

论文摘要

通过理论推导与有限元仿真,研究了湿热环境下一端固支与四端固支约束含分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板的不同分层夹角及分层位置的振动特性。首先基于Mindlin一阶剪切变形理论与Hamilton原理,考虑湿热应力和质量效应,依据湿度与温度的等效性,推导了受湿热环境影响的含分层层合板的湿热本构方程与固有频率表达式。利用有限元软件ABAQUS自带的用户材料子程序(UMAT)接口,编制相应的接口程序,建立了一系列温湿度组合下的分层损伤模型。并将数值结果与文献中试验值进行了验证。算例结果表明:湿热效应下,分层加剧了湿热环境下平面编织层合板各阶固有频率的下降;不同的分层夹角会引起固有频率值的改变,夹角越大固有频率下降幅值越大;湿度对分层层合板振动特性的影响比温度对分层层合板振动特性的影响显著;湿热效应会引起高阶频率向低阶的漂移,加剧局部共振现象;表面分层与中面分层都会引起各阶固有频率值下降,但下降幅值两者之间差别不大。

论文目录

• 1 数学模型
•   1.1 含分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基层合板湿热本构方程
•   1.2 含分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板分层约束模型
•   1.3 湿热环境下含分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板有限元列式
•   1.4 湿热环境下含分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板的振动控制方程
• 2 湿热环境下含分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板有限元模型
•   2.1 湿热环境下有限元模型的建立
•   2.2 算例
• 3 结果分析
•   3.1 湿热环境下含分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基层合板有限元模型验证
•   3.2 热环境对表面分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板振动特性的影响
•   3.3 热环境对中面分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板振动特性的影响
•   3.4 湿环境对表面分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板振动特性的影响
•   3.5 湿环境对中面分层平面编织玻璃纤维/环氧树脂基复合材料层合板振动特性的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 贾宝惠,张刚,蔺越国,卢翔

关键词: 分层夹角,分层位置,湿热环境,振动特性

来源: 复合材料学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,航空航天科学与工程

单位: 中国民航大学航空工程学院

基金: 面向民机维修的基础数据研究与应用(MJ-2016-Y-73),中央高校基本科研业务费(3122016B003)

分类号: TB332;V258

DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180703.001

页码: 892-904

总页数: 13

文件大小: 1131K

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