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柱胞夹芯复合材料动态特性的模态研究

发布时间:2018-05-24 10:32

  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

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本文编号:1928734

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