嵌入式共固化缝合阻尼复合材料梁的自由振动分析

作     者：刘昭阳 梁森 胡子健 孙瑞骏 LIU Zhaoyang;LIANG Sen;HU Zijian;SUN Ruijun

作者机构：青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2024年第43卷第10期

页      面：205-214,222页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(52075280) 山东省自然科学基金(ZR2019MEE088) 

主　　题：复合材料 缝合阻尼 自由振动 动力学 模态试验 

摘      要：嵌入式共固化缝合阻尼复合材料(embedded co-cured stitched damping composite, ECSDC)相对于传统的复合材料具有高比刚度、高比强度,高层间结合性能及三向力学可设计性等优点。运用Hamilton原理、结合能量法和复刚度法,推导出ECSDC梁结构的动力学微分方程表达式,通过将该偏微分方程转化为线性齐次方程组的方式,代入对边简支的边界条件,进而得到该模型的理论解。作为算例,通过进行模态试验、运用ANSYS有限元模拟和MATLAB数值计算研究了ECSDC梁的典型结构,三者所得的结果吻合较好,验证了该理论模型和方法的准确性。在此基础上,用验证的理论模型研究了设计参数对ECSDC梁结构固有振动特性的影响。结果表征了嵌入式共固化缝合阻尼复合材料梁结构比连续阻尼夹嵌复合材料梁结构具有更高的抗弯刚度,为缝合阻尼复合材料动态特性研究提供了理论层面的新思路。