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含粘彈性層纖維增強(qiáng)層合板的熱屈曲及阻尼特性分析

發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 12:46
  對(duì)含粘彈性層纖維增強(qiáng)層合板的熱屈曲及阻尼特性進(jìn)行了分析研究。采用經(jīng)典馮·卡門平板理論和哈密頓原理推導(dǎo)得出結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,進(jìn)而得出臨界熱屈曲溫度的求解公式,通過求解本征值問題,得到結(jié)構(gòu)固有頻率和阻尼比。在恒溫下分析了粘彈性層厚度和鋪設(shè)方式對(duì)結(jié)構(gòu)阻尼比的影響。在不同溫度場(chǎng)下研究了粘彈性層厚度和鋪設(shè)方式對(duì)結(jié)構(gòu)熱屈曲行為的影響。著重分析了非均勻溫度分布對(duì)結(jié)構(gòu)熱屈曲和阻尼比的影響。數(shù)值結(jié)果分析表明,不論均勻溫度場(chǎng)還是非均勻溫度場(chǎng),彈性層總厚度一定的情況下,層合板臨界熱屈曲溫度隨粘彈性層厚度增大而增大,且基本呈現(xiàn)正比例關(guān)系。恒溫時(shí),層合板阻尼比隨粘彈性層厚度增大而增大。臨界熱屈曲溫度、固有頻率、阻尼比除了受纖維鋪層影響較大外,同時(shí)受層合板上溫度分布的影響較大。 

【文章來源】:太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018年05期 第724-730頁 北大核心

【文章頁數(shù)】:7 頁

【部分圖文】:

含粘彈性層纖維增強(qiáng)層合板的熱屈曲及阻尼特性分析


圖1含粘彈性層纖維增強(qiáng)層合板Fig.1Fiberreinforcedlaminatedcompositepanelswithviscoelasticlayers

溫度分布圖,熱源,合板,溫度分布圖


源在角點(diǎn)。f(x,y)=a1×1-(x+a/2)2+(y+b/2)2a2槡+b[]2.2)熱源在中心點(diǎn)。f(x,y)=a2×1-x2+y2(a/2)2+(b/2)槡[]2.3)熱源在右邊界。f(x,y)=a3×a/2+xa.4)熱源在上邊界。f(x,y)=a4×b/2+yb.其中,a1,a2,a3,a4都是常數(shù)。圖4不同熱源下層合板的溫度分布圖Fig.4Temperaturedistributionsunderdifferentheatsources827太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)第49卷

曲線,溫差,分布函數(shù),固有頻率


圖5給出了4種溫度分布函數(shù)下固有頻率隨溫差的變化曲線。隨溫差的增大,固有頻率均降低。相同溫差下,熱源位于層合板的中心點(diǎn),固有頻率最高。熱源位于層合板的右邊界,固有頻率最低。熱源分別位于層合板的角點(diǎn)、中心點(diǎn)、右邊界以及上邊界時(shí),其對(duì)應(yīng)臨界熱屈曲溫度分別是8.8372,10.1870,8.2480,8.6219℃.由此可以看出,即使層合板溫度變化一定,當(dāng)層合板上的溫度分布不同時(shí),臨界熱屈曲溫度、固有頻率也明顯不同;且熱源離板的中心越近,層合板臨界熱屈曲溫度、固有頻率越高。這是由于對(duì)于四邊簡(jiǎn)支含粘彈性層層合板,其中心對(duì)溫度變化反應(yīng)更不敏感。圖5不同溫度分布函數(shù)下固有頻率隨溫差的變化曲線Fig.5Variationofnon-dimensionalnaturalfrequencieswithtemperaturedifferenceunderdifferenttemperaturedistributionfunctions圖6給出了不同溫度分布函數(shù)下阻尼比隨溫差的變化曲線。可以看出,隨溫差的增大,阻尼比均升高;在同一溫差下,熱源位于層合板的右邊界,阻尼比最高;熱源位于層合板的中心點(diǎn),阻尼比最低。即熱源離板的中心越近,阻尼比越低。這與非均勻溫度場(chǎng)分布對(duì)固有頻率的影響正好相反。圖6不同溫度分布函數(shù)下阻尼比隨溫差的變化曲線Fig.6Variationofdampingratiowithtemperaturedifferenceunderdifferenttempera

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]復(fù)合材料層合板在不同溫度場(chǎng)中的熱屈曲行為[J]. 田新鵬,李金強(qiáng),郭章新,韓志軍.  太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]壓電層合板熱屈曲問題的精確分析[J]. 尚福林,王子昆,李中華.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 1997(01)



本文編號(hào):2912586

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