二維機(jī)織復(fù)合材料彈性性能預(yù)測及模態(tài)分析研究.pdf

1、從20世紀(jì)60年代以來，先進(jìn)復(fù)合材料特別是先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料以其獨(dú)有的特性在全球獲得迅速的發(fā)展，已成為現(xiàn)代航空航天重要的材料之一。二維機(jī)織復(fù)合材料不僅在航空領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，實(shí)際生活中如體育行業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生以及建筑行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用，因此對其性能的研究有著積極的工程意義。 本文的目的在于發(fā)展二維緞紋機(jī)織復(fù)合材料彈性性能預(yù)測方法，同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動分析。 本文研究了二維緞紋機(jī)織層合復(fù)合材料的典型結(jié)構(gòu)，提取二維緞紋機(jī)織復(fù)合材料

2、的結(jié)構(gòu)參數(shù)建立了剛度預(yù)測的細(xì)觀幾何模型，應(yīng)用剛度平均法和有限元細(xì)觀力學(xué)法建立了適合二維機(jī)織層合復(fù)合材料的材料性能預(yù)測模型，進(jìn)行了二維平紋機(jī)織復(fù)合材料的算例驗(yàn)證和二維緞紋機(jī)織復(fù)合材料常溫拉伸、剪切試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，并研究了幾個(gè)主要參數(shù)對預(yù)測結(jié)果的影響，結(jié)果表明，本文模型在預(yù)測二維機(jī)織層合復(fù)合材料剛度性能方面有較好的通用性和有效性。 基于本文的二維機(jī)織層合復(fù)合材料的材料性能預(yù)測模型，發(fā)展了二維緞紋機(jī)織層合復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)振動分析方法，利

3、用APDL語言在ANSYS平臺上開發(fā)相關(guān)分析程序，實(shí)現(xiàn)了機(jī)織復(fù)合材料懸臂板的自由振動性能分析，預(yù)測了二維機(jī)織復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，利用自行制備的機(jī)織復(fù)合材料層合板，采用單輸入/單輸出頻域模態(tài)參數(shù)識別方法，對理論模態(tài)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。對比分析表明，本文所發(fā)展的方法能夠較好地適用于二維緞紋機(jī)織層合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動分析。 因此，本文利用的理論模型和方法預(yù)測二維機(jī)織層合復(fù)合材料的彈性模量和動態(tài)力學(xué)性能是可行的，這為該種復(fù)