螺栓松动边界下纤维增强复合薄板固有特性分析

作     者：孙海 李晖 徐忠浩 贾辰强 刘远凝 SUN Hai;LI Hui;XU Zhonghao;JIA Chenqiang;LIU Yuanning

作者机构：东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2020年第31卷第10期

页      面：1213-1218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：国家自然科学基金资助项目(51505070,U1708257) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N170302001,N180302004,180703018,N180312012,N180313006) 装备预研重点实验室基金资助项目(6142905192512) 

主　　题：固有特性 人工弹簧刚度 螺栓松动边界 正交多项式法 预埋压力传感器 

摘      要：通过人工弹簧刚度法对螺栓松动边界下纤维增强复合薄板的固有特性进行了分析。首先,为了研究螺栓松动边界的影响,人为地在复合薄板的约束端引入多组弹簧来模拟不同程度的螺栓松动边界,并建立了此类型边界下复合薄板的理论模型。然后,采用正交多项式法建立薄板自由振动的振型函数,并通过Ritz法对方程进行求解,计算此边界下薄板的固有频率和模态振型,给出具体的计算流程。最后,设计并组配了带有预埋压力传感器的螺栓松动边界下复合薄板的振动测试系统,准确测试了螺栓松动不同程度边界下对应的固有频率和模态振型,将实验结果与理论分析结果进行对比,发现两者的振型形态基本一致,其固有频率的误差在0.08%~7.54%之间,属于误差允许的范围,从而验证了所提出方法的可行性。