濕熱環(huán)境下旋轉(zhuǎn)復(fù)合材料薄壁梁振動特性研究.pdf

1、復(fù)合材料薄壁梁具有質(zhì)量輕、耐高溫、強度高等優(yōu)點，在工程上應(yīng)用極廣，如直升機旋翼、風(fēng)力機葉片、操作機械臂等。復(fù)合材料的各向異性可使梁的不同彈性變形發(fā)生耦合，旋轉(zhuǎn)、傾角、濕熱等其他因素的作用，更加劇了復(fù)合材料薄壁梁動力學(xué)行為的復(fù)雜性，相應(yīng)地對其振動特性的研究不但具有重要的理論意義，也具有相當?shù)膶嵱脙r值。本文的主要工作是研究了濕熱、旋轉(zhuǎn)、傾角等外部因素對復(fù)合材料薄壁梁拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲耦合振動的影響，分別為:
　　(1)第1章介紹了本文工

2、作的研究背景和意義，以及復(fù)合材料薄壁結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及濕熱環(huán)境下復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并簡要說明了本文的研究內(nèi)容。
　　(2)第2章建立了復(fù)合材料薄壁梁模型，基于經(jīng)典殼體理論、濕熱環(huán)境下單層復(fù)合材料本構(gòu)關(guān)系和Hamilton原理推導(dǎo)了濕熱環(huán)境下復(fù)合材料薄壁梁的耦合振動控制方程，分別討論了周向均勻剛度配置(CUS)和周向反對稱剛度配置(CAS)兩種構(gòu)型梁的振動耦合情況，并通過數(shù)值算例分析了濕度、熱度、纖維方向角等因素

3、對復(fù)合材料梁振動頻率的影響。
　　(3)第3章將旋轉(zhuǎn)引入復(fù)合材料薄壁梁模型，研究旋轉(zhuǎn)對復(fù)合材料薄壁梁固有頻率的影響。首先給出旋轉(zhuǎn)作用下復(fù)合梁單位長度的動能和勢能表達式，基于Hamilton原理推導(dǎo)了旋轉(zhuǎn)復(fù)合材料薄壁梁耦合振動控制方程，與第2章做對比說明旋轉(zhuǎn)對復(fù)合梁振動方程及邊界條件的影響，根據(jù)Galerkin方法得到復(fù)合材料梁的特征方程，最后討論了旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)與其他因素的聯(lián)合作用對CUS和CAS兩種構(gòu)型梁振動頻率的影響。