本文關(guān)鍵詞：噪聲載荷條件下復(fù)合材料層合板動力學(xué)響應(yīng)分析及疲勞壽命預(yù)報(bào)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著國家航空航天事業(yè)迅猛發(fā)展,對飛行器各方面都有了深入的研究,對飛行器結(jié)構(gòu)聲疲勞也有了更多關(guān)注。由于復(fù)合材料的高強(qiáng)度,在各類飛行器中應(yīng)用最為廣泛,復(fù)合材料層合板也是最容易因噪聲載荷破壞的結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料聲疲勞問題是關(guān)于動力學(xué)響應(yīng)、損傷積累和破壞分析的問題。其中動力學(xué)響應(yīng)計(jì)算是復(fù)合材料聲疲勞分析的基礎(chǔ)。噪聲聲壓要遠(yuǎn)低于使層合板破壞的壓力,但需要考慮到共振以及噪聲的寬頻等影響因素,因此需要對層合板在不同邊界條件和不同結(jié)構(gòu)形式條件下的響應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步分析。噪聲問題由來已久,多是研究隔聲降噪問題,噪聲響應(yīng)方面報(bào)道較少,關(guān)于層合板孔洞和分層等復(fù)雜情況下的噪聲響應(yīng)急切需要研究分析。基于噪聲響應(yīng)分析進(jìn)一步對復(fù)合材料開展聲疲勞損傷和壽命分析也是薄壁復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在高分貝噪聲條件下結(jié)構(gòu)性能評價(jià)的研究重點(diǎn)。本文首先介紹了復(fù)合材料層合板噪聲響應(yīng)機(jī)理,建立了噪聲載荷下層合板的動力學(xué)響應(yīng)模型。對層合板的平衡微分方程、模態(tài)方程以及應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)方程進(jìn)行了推導(dǎo)。其次利用ABAQUS有限元軟件計(jì)算了C/SiC、T300/HD03兩種材料層合板的固有頻率,研究了C/SiC材料層合板不同邊界條件、孔洞以及分層對固有頻率的影響,分析了T300/HD03材料層合板不同鋪層角度和鋪層位置對固有頻率的影響。同時(shí),將計(jì)算結(jié)果與其他論文中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,驗(yàn)證了結(jié)果的正確性。最后基于層合板應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)方程和固有頻率的計(jì)算,建立了層合板響應(yīng)有限元模型。分析了空氣影響、響應(yīng)隨著頻率變化、不同聲壓級下層合板響應(yīng)以及邊界條件對響應(yīng)影響,同時(shí)計(jì)算了不同情況下均方根值并且計(jì)算了疲勞壽命以及分析了累積損傷。本文研究航空航天復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)在各種不同情況下噪聲響應(yīng)計(jì)算方法和獲得的結(jié)果,對分析和解決航空航天復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)聲疲勞問題以及提高結(jié)構(gòu)適用性具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：聲疲勞 固有頻率 有限元分析 層合板 動力學(xué)響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V214.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 研究目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 噪聲載荷下復(fù)合材料層合板動力學(xué)響應(yīng)研究方法9-11
• 1.2.2 噪聲載荷下結(jié)構(gòu)的疲勞壽命分析方法11-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 噪聲載荷作用下復(fù)合材料層合板動力學(xué)響應(yīng)理論15-26
• 2.1 引言15
• 2.2 層合板假設(shè)與模型15-18
• 2.3 復(fù)合材料層合板在噪聲載荷作用下響應(yīng)的頻域求解18-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 復(fù)合材料層合板動力學(xué)特性分析26-40
• 3.1 引言26
• 3.2 邊界條件對固有頻率的影響26-28
• 3.3 孔洞對層合板固有頻率的影響28-31
• 3.4 分層對層合板固有頻率的影響31-35
• 3.5 鋪層角對層合板固有頻率的影響35-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 噪聲載荷下復(fù)合材料層合板動力學(xué)響應(yīng)分析及疲勞壽命預(yù)報(bào)40-64
• 4.1 引言40
• 4.2 空氣對聲壓分布的影響40-45
• 4.3 C/SiC層合板在噪聲載荷條件的應(yīng)力響應(yīng)45-54
• 4.3.1 同一聲壓級下層合板響應(yīng)分析45-49
• 4.3.2 不同聲壓級條件下層合板響應(yīng)分析49-53
• 4.3.3 不同邊界條件對層合板在噪聲載荷條件下的響應(yīng)分析53-54
• 4.4 復(fù)合材料層合板噪聲疲勞損傷及壽命分析54-63
• 4.4.1 應(yīng)力應(yīng)變的有效值54-56
• 4.4.2 均方根值的有限元計(jì)算56-60
• 4.4.3 疲勞和損傷的計(jì)算60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：噪聲載荷條件下復(fù)合材料層合板動力學(xué)響應(yīng)分析及疲勞壽命預(yù)報(bào)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：492050