柱胞夹芯复合材料动态特性的模态研究
本文选题:薄壁球壳 + 夹芯复合材料 ; 参考:《塑性工程学报》2017年05期
【摘要】:薄壁半椭球壳是一种新型的柱胞单元,具有轻质、跨度高、承载能力强等优点。设计了一种以薄壁球壳周期排列作为复合材料芯层的柱胞夹芯复合材料,利用将ANSYS有限元模态分析与模态实验相结合的方法研究其模态特性,发现两者结果吻合较好。利用被验证的模型研究了薄壁球壳的赤道半径(r_1)、极半径(r_2)、赤道半径/极半径(r_1/r_2)及壁厚对柱胞夹芯复合材料模态频率的影响规律。研究发现:柱胞夹芯复合材料的模态频率随着球壳单元赤道半径或极半径的增大而增大,随着壁厚的增大而逐渐减小。球壳弹性模量增大到一定值以后,壁厚对频率的影响程度减弱。当r_1/r_2小于1时,模态频率呈增大趋势,当r_1/r_2大于1时,模态频率随比值的增大而逐渐减小,即芯层球壳越接近圆形,柱胞夹芯复合材料的固有频率越大。
[Abstract]:Thin-walled semi-ellipsoid shell is a new type of columnar element, which has the advantages of light weight, high span and strong bearing capacity. A cylindrical sandwich composite with thin shell periodic arrangement as the core layer of composite material is designed. The modal characteristics of the composite are studied by combining ANSYS finite element modal analysis with modal experiment. It is found that the results are in good agreement with each other. Using the verified model, the effects of the equatorial radius of thin-walled spherical shells on the modal frequencies of composite materials are studied, such as the equatorial radius, the polar radius and the polar radius, the equatorial radius / polar radius, the r-1 / r2) and the thickness of the wall. It is found that the modal frequency of the composite increases with the increase of the equatorial or polar radius of the spherical shell element and decreases with the increase of the wall thickness. When the elastic modulus of the spherical shell increases to a certain value, the influence of the wall thickness on the frequency weakens. When r_1/r_2 is less than 1, the modal frequency tends to increase, and when r_1/r_2 is greater than 1, the modal frequency decreases gradually with the increase of the ratio, that is, the closer the core spherical shell is to the circle, the greater the natural frequency of the core sandwich composite is.
【作者单位】: 陆军勤务学院军事设施系;陆军勤务学院装备工程技术研究中心;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(11372355) 军队后勤重点科研计划(BY215J009)
【分类号】:TB33
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 梁森,陈花玲,梁天锡;圆柱形胞元蜂窝夹芯板梁理论的研究[J];复合材料学报;2005年02期
2 程小全,寇长河,郦正能;复合材料夹芯板低速冲击后弯曲及横向静压特性[J];复合材料学报;2000年02期
3 张广平,戴干策;复合材料蜂窝夹芯板及其应用[J];纤维复合材料;2000年02期
4 李红,韩静涛;复合蜂窝夹芯板的防弹机理及其应用[J];兵器材料科学与工程;2004年06期
5 杨莹;;性能更佳的3D夹芯板制造[J];玻璃钢;2012年01期
6 张向,,许晶月;复合材料夹芯板组合单元有限元分析[J];郑州大学学报(自然科学版);1995年01期
7 ;材料特性对承受面内压缩荷载复合夹芯板压缩特性影响的有限元研究[J];钢结构;2013年05期
8 寇长河,程小全,郦正能;低速冲击后复合材料蜂窝夹芯板的拉伸特性[J];复合材料学报;1998年04期
9 HEINZ PALKOWSKI;新型复合材料[J];现代制造;2005年06期
10 纪占玲;;高温载荷作用下金属蜂窝夹芯板结构的相变分析[J];郑州大学学报(工学版);2013年03期
相关会议论文 前6条
1 张应宏;李晶;杨凡;;轻质点阵夹芯板的动力响应分析及拓扑优化[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
2 刘晓峰;汪越胜;;二维轻质点阵夹芯板波传播特性研究[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年
3 李雪;梁伟;麦汉超;;泡沫夹芯玻璃钢构件的振动和冲击分析[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
4 冯侃;励争;李冰;;轻质点阵夹芯结构动态响应实验研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
5 姜益军;戴宜全;顾成军;石教炎;;数字散斑相关方法用于蜂窝夹芯板的弯曲破坏形态研究[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
6 解维华;张博明;杜善义;;蜂窝夹芯板有效热导率的数值预报与实验测试[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
相关博士学位论文 前2条
1 田伟;夹芯纺织结构及其复合材料的研究[D];东华大学;2008年
2 宋滨娜;金属泡沫铝夹芯板的制备与力学性能研究[D];东北大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 亓歌;轻质复合材料点阵夹芯板的连接设计及性能表征[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 王慧;隔板增强复合材料泡沫夹芯梁剪切性能研究[D];南京工业大学;2015年
3 陈博;PVC泡沫夹芯碳纤维/环氧树脂夹芯板低速冲击数值模拟[D];中北大学;2016年
4 赵旭亚;蜂窝铝夹芯板的剪切、压缩力学性能研究[D];燕山大学;2016年
5 史瑞;FBG在蜂窝夹芯板冲击过程中的能量密度谱分析[D];南京航空航天大学;2016年
6 裴连政;负泊松比夹芯板抗爆性能实验与仿真研究[D];大连理工大学;2016年
7 杨森;机车用铝蜂窝夹芯板结构对爆炸作用的响应及防护设计研究[D];南京理工大学;2017年
8 曹扬;金属蜂窝夹芯板的疲劳行为和寿命预测研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 刘宝君;金属蜂窝夹芯板力热耦合作用下的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 张清南;铝蜂窝夹芯三明治板弹道冲击效应研究[D];北京理工大学;2014年
本文编号:1928734
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/1928734.html