大型薄壁缠绕型复材壳体的振动特性研究

发布时间：2022-01-07 16:43

　　为研究大型薄壁缠绕型复材壳体的结构振动特性,基于复合材料层合板理论,采用有限元方法建立了某型号整流罩壳体结构细观分析模型,开展了整流罩壳体的模态仿真,以工程中常用的随机振动输入条件进行了振动特性分析研究,并进一步仿真分析了铺层方式、壳体厚度等关键参数对于整流罩壳体结构振动特性的影响规律。结果表明:壳体厚度对整流罩壳体呼吸模态的影响较大,随着模态阶数的升高,在同一振型情况下,厚度对材料结构的性能影响愈来愈大,在工程中常用的随机振动输入条件作用下,厚度变化对结构低频振动响应的影响较小;铺层方式对整流罩壳体的振动特性影响显著,当0°、45°和90°铺层同时存在的情况下,其低频振动特性相对较好,故通过优化铺层方式来提高整流罩壳体刚性是更为有效的措施。 

【文章来源】：固体火箭技术. 2020,43(01)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

单层纤维示意图

层合板是由多个单层板粘结而成的，但由于各单层板很薄，层合板的总厚度与其他尺寸相比仍然小得多，在整体上可把层合板视作一块非均质的各向异性薄板。各单层板的力学性能和厚度以及其铺层方向和序列决定了整个层合版的性能。由于层合板相当于一块非均质的各向异性薄板，与均质材料结构不同，故须立足于每一单层对层合版进行分析，其基本假设为[7]:

鉴于结构低频振动特性对于整流罩壳体性能的影响更为显著，对GJB 150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法第16部分振动试验》中给出的随机振动条件进行裁剪，随机振动计算输入条件如图6所示。图4 模型的网格划分

【参考文献】：
期刊论文
[1]几种典型复合材料板振动特性综合对比分析及设计规律研究[J]. 刘建良,梅志远,唐宇航,张焱冰,张建设.  振动与冲击. 2019(15)
[2]泡沫夹芯复合材料加筋结构振声特性研究[J]. 田旭军,胡刚义,黄国兵.  玻璃钢/复合材料. 2019(07)
[3]固体火箭发动机复合材料壳体细观力学仿真分析[J]. 尤军峰,刘浩,王春光.  固体火箭技术. 2018(05)
[4]新一代火箭卫星整流罩的模态特性分析、试验与模型修正[J]. 朱春艳,臧旭,张锦,刘松,狄文斌.  动力学与控制学报. 2017(06)
[5]基于ANSYS ACP的复合材料螺旋桨流固耦合计算方法[J]. 黄政,熊鹰,杨光.  计算力学学报. 2017(04)
[6]复合材料层合板有限元分析及疲劳寿命预测[J]. 施兴灿,赵美英.  航空计算技术. 2009(02)



本文编号：3574895