輕質(zhì)復(fù)合材料蜂窩夾層板是近代一種性能比較優(yōu)越的結(jié)構(gòu)形式,具有比強度高、比剛度大,耐沖擊性能好以及工藝性強等優(yōu)點,在汽車制造、船海工程、體育器械等現(xiàn)多個工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于其工作環(huán)境的特殊性,這些結(jié)構(gòu)經(jīng)常面臨振動載荷的作用。因而,研究蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的動力特性具有重要的意義。本文基于一階剪切變形理論,推導(dǎo)了層合板有限元列式,并采用FORTRAN語言編寫了四邊形八結(jié)點等參層合板單元的有限元程序,進而計算了層合板的靜力位移、各層應(yīng)力以及固有模態(tài),并探討了對稱和反對稱正交鋪設(shè)層合板的長厚比、模量比以及鋪層層數(shù)對其固有頻率的影響。針對典型的蜂窩夾層結(jié)構(gòu),基于Y型胞元模型,考慮蜂窩胞壁的彎曲、伸縮和剪切變形,利用Timoshenko梁理論推導(dǎo)出了雙壁厚正六邊形蜂窩芯層等效力學(xué)參數(shù)表達式,并通過特征單胞的有限元數(shù)值模擬來證明本文理論計算公式的正確性。在Resineer理論的基礎(chǔ)上考慮了夾芯的剪應(yīng)變,推導(dǎo)出了正交各向異性矩形蜂窩夾層板的自由振動控制方程,并給出了其在四邊簡支條件下固有頻率的精確解。然后采用一階剪切層合板理論來分析復(fù)合材料蜂窩夾層板的固有頻率,將計算結(jié)果同實驗和參考文獻結(jié)果對比驗證了該方法的可行性,并在此基礎(chǔ)上討論了蜂窩夾層板各項特征參數(shù)對其固有頻率的影響。最后從時域和頻域兩個維度對復(fù)合材料蜂窩夾層板的強迫振動響應(yīng)進行了分析,并討論了結(jié)構(gòu)阻尼參數(shù)、激勵頻率以及面芯厚度比對結(jié)構(gòu)強迫振動響應(yīng)特性的影響。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB33;O327

【參考文獻】

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本文編號：2825461