噪聲載荷條件下復(fù)合材料層合板動力學(xué)響應(yīng)分析及疲勞壽命預(yù)報.pdf

1、近年來，隨著國家航空航天事業(yè)迅猛發(fā)展，對飛行器各方面都有了深入的研究，對飛行器結(jié)構(gòu)聲疲勞也有了更多關(guān)注。由于復(fù)合材料的高強(qiáng)度，在各類飛行器中應(yīng)用最為廣泛，復(fù)合材料層合板也是最容易因噪聲載荷破壞的結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料聲疲勞問題是關(guān)于動力學(xué)響應(yīng)、損傷積累和破壞分析的問題。其中動力學(xué)響應(yīng)計算是復(fù)合材料聲疲勞分析的基礎(chǔ)。噪聲聲壓要遠(yuǎn)低于使層合板破壞的壓力，但需要考慮到共振以及噪聲的寬頻等影響因素，因此需要對層合板在不同邊界條件和不同結(jié)構(gòu)形式條件下的響

2、應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步分析。噪聲問題由來已久，多是研究隔聲降噪問題，噪聲響應(yīng)方面報道較少，關(guān)于層合板孔洞和分層等復(fù)雜情況下的噪聲響應(yīng)急切需要研究分析?；谠肼曧憫?yīng)分析進(jìn)一步對復(fù)合材料開展聲疲勞損傷和壽命分析也是薄壁復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在高分貝噪聲條件下結(jié)構(gòu)性能評價的研究重點。
　　本文首先介紹了復(fù)合材料層合板噪聲響應(yīng)機(jī)理，建立了噪聲載荷下層合板的動力學(xué)響應(yīng)模型。對層合板的平衡微分方程、模態(tài)方程以及應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)方程進(jìn)行了推導(dǎo)。其次利用ABAQUS有限

3、元軟件計算了C/SiC、T300/HD03兩種材料層合板的固有頻率，研究了C/SiC材料層合板不同邊界條件、孔洞以及分層對固有頻率的影響，分析了T300/HD03材料層合板不同鋪層角度和鋪層位置對固有頻率的影響。同時，將計算結(jié)果與其他論文中實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，驗證了結(jié)果的正確性。最后基于層合板應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)方程和固有頻率的計算，建立了層合板響應(yīng)有限元模型。分析了空氣影響、響應(yīng)隨著頻率變化、不同聲壓級下層合板響應(yīng)以及邊界條件對響應(yīng)影響，同時