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推进技术 2022年第2期43卷 309-317页

作者：程翰林刘杰明周标张宏建南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室江苏南京210016

在2.5维编织树脂基复合材料多尺度固有振动分析的基础上,开展基于实测结构模态数据的复合材料平板动力学模型修正研究,以获取精准反映其动力学特性的模型。首先,建立复合材料平板固有频率对弹性参数的灵敏度分析方法,分析了平板固有振... 详细信息

在2.5维编织树脂基复合材料多尺度固有振动分析的基础上,开展基于实测结构模态数据的复合材料平板动力学模型修正研究,以获取精准反映其动力学特性的模型。首先,建立复合材料平板固有频率对弹性参数的灵敏度分析方法,分析了平板固有振动特性的主要影响因素;其次,建立基于灵敏度分析的复合材料多尺度动力学模型修正方法,形成了基于***平台的模型修正程序。最后,利用实测结构模态测试数据,实现对复合材料平板动力学模型的修正。结果表明,对关键弹性参数进行修正后,不同边界条件和纱线走向的复合材料平板试验件固有频率实测数据与仿真数据的最大误差由10.44%下降至2.39%,相关性得到了大幅改善。此外,所提出的自由模态测试方案结合动力学模型修正方法,为复合材料等效弹性参数的试验辨识提供了新的技术途径。

关键词： 2.5维编织树脂基复合材料多尺度分析固有振动灵敏度分析模型修正

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2.5维编织树脂基复合材料多尺度动力学特性分析

2.5维编织树脂基复合材料多尺度动力学特性分析

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作者：刘杰明南京航空航天大学

学位级别：硕士

2.5维编织结构树脂基复合材料具有整体性能好、抗分层能力强、材料/结构一体化和可设计性突出等优点,有望在我国新一代大涵道比涡扇发动机的风扇和压气机中得到应用。当前有关2.5维编织树脂基复合材料的研究多集中在静态力学和疲劳性能... 详细信息

2.5维编织结构树脂基复合材料具有整体性能好、抗分层能力强、材料/结构一体化和可设计性突出等优点,有望在我国新一代大涵道比涡扇发动机的风扇和压气机中得到应用。当前有关2.5维编织树脂基复合材料的研究多集中在静态力学和疲劳性能方面,准确分析预测该类复合材料结构的动力学特性是使其迈向工程实际应用需突破的关键技术之一。本文针对2.5维编织树脂基复合材料平板的动力学特性开展仿真与试验研究,主要包括如下内容:1.分别采用多尺度固有振动分析方法和有限元分析方法预测2.5维编织树脂基复合材料悬臂平板结构的固有频率和振型,通过模态试验获取复合材料悬臂平板结构的固有振动特性,验证了两种固有振动分析方法的有效性。2.开展了2.5维编织树脂基复合材料平板结构在不同边界条件、不同幅值水平基础激励下的扫频强迫振动试验,结果表明,在微幅变形条件下复合材料平板的强迫振动响应呈现出非线性特征。3.综合前述多尺度固有振动分析方法和应变能法,建立了2.5维编织树脂基复合材料平板结构模态阻尼损耗因子的预测方法,通过模态试验获取了自由/悬臂平板结构的模态振动阻尼性能参数。仿真结果与试验数据良好的一致性验证了2.5维编织树脂基复合材料平板振动阻尼分析方法的有效性。进一步分析不同应力方向上阻尼贡献度的变化规律,揭示了其阻尼耗能机理。

关键词： 2.5维编织树脂基复合材料多尺度分析固有振动特性振动阻尼性能

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湿热环境下2.5维编织树脂基复合材料平板结构动力学特性

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航空动力学报 2024年

作者：唐银森程翰林周标张宏建南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室

开展湿热环境下新型三枚衬经2.5维编织复合材料平板结构动力学测试、仿真与模型修正研究。首先，开展湿热环境下的复合材料自由平板结构振动测试，分析湿热因素对其结构固有频率的影响；其次，基于纤维束/树脂基体组分材料力学性能退化... 详细信息

开展湿热环境下新型三枚衬经2.5维编织复合材料平板结构动力学测试、仿真与模型修正研究。首先，开展湿热环境下的复合材料自由平板结构振动测试，分析湿热因素对其结构固有频率的影响；其次，基于纤维束/树脂基体组分材料力学性能退化预测模型，建立湿热环境下复合材料结构固有振动分析方法；最后，利用实测结构模态数据，实现湿热环境下复合材料平板结构的动力学模型修正。试验结果分析揭示了复合材料自由平板结构固有振动特性随温度与吸湿量变化的规律。同时，仿真分析能够有效地预测复合材料自由平板结构固有频率在湿热环境下的变化趋势。对关键弹性常数进行修正后，复合材料自由平板前六阶固有频率测试与仿真数据的一致程度得到了大幅提高，其误差最大值由12.21%回落至2.4%，同时有效获取了包括剪切模量在内的湿热环境下复合材料等效弹性常数。

关键词： 2.5维编织树脂基复合材料湿热环境振动测试固有振动模型修正

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