二維機織復合材料彈性性能預測及模態(tài)分析研究.pdf

1、從20世紀60年代以來，先進復合材料特別是先進樹脂基復合材料以其獨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。二維機織復合材料不僅在航空領(lǐng)域有廣泛應用，實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)展二維緞紋機織復合材料彈性性能預測方法，同時進行結(jié)構(gòu)振動分析。 本文研究了二維緞紋機織層合復合材料的典型結(jié)構(gòu)，提取二維緞紋機織復合材料

2、的結(jié)構(gòu)參數(shù)建立了剛度預測的細觀幾何模型，應用剛度平均法和有限元細觀力學法建立了適合二維機織層合復合材料的材料性能預測模型，進行了二維平紋機織復合材料的算例驗證和二維緞紋機織復合材料常溫拉伸、剪切試驗結(jié)果驗證，并研究了幾個主要參數(shù)對預測結(jié)果的影響，結(jié)果表明，本文模型在預測二維機織層合復合材料剛度性能方面有較好的通用性和有效性。 基于本文的二維機織層合復合材料的材料性能預測模型，發(fā)展了二維緞紋機織層合復合材料板結(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，實現(xiàn)了機織復合材料懸臂板的自由振動性能分析，預測了二維機織復合材料結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，利用自行制備的機織復合材料層合板，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)預測結(jié)果進行了試驗驗證。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織層合復合材料結(jié)構(gòu)振動分析。 因此，本文利用的理論模型和方法預測二維機織層合復合材料的彈性模量和動態(tài)力學性能是可行的，這為該種復