双层阻尼薄膜夹嵌复合材料梁的动力学性能

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20220928.002

复合材料科学与工程 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (9): 11-22.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20220928.002

双层阻尼薄膜夹嵌复合材料梁的动力学性能

马国瑞, 梁森^*, 杨功先

青岛理工大学机械与汽车工程学院,青岛 266520

收稿日期:2021-09-17 出版日期:2022-09-28 发布日期:2022-09-27
通讯作者: 梁森(1962-),男,教授,博士,主要从事复合材料动力学等方面的研究,liangsen888111@163.com。
作者简介:马国瑞(1997-),男,硕士研究生,主要从事复合材料动力学方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(52075280):山东省自然科学基金(ZR2019MEE088)

Dynamic performance of composite beam embedded by a double-layer damping film

MA Guo-rui, LIANG Sen^*, YANG Gong-xian

School of Mechanical and Automotive Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao 266520, China

Received:2021-09-17 Online:2022-09-28 Published:2022-09-27

摘要/Abstract

摘要： 为了研究共固化双层阻尼薄膜夹嵌复合材料梁在固支边界条件下的动力学性能,本文依据一阶剪切变形理论(FSDT)、变分原理和Hamilton原理,建立了共固化双层阻尼膜夹嵌复合材料梁的自由振动理论模型,使用伽辽金加权余值法求解了固支边界条件下的自由振动理论解。搭建实验平台,得到实验数据和模态振型。通过将理论计算结果与模态实验和ANSYS有限元分析结果进行对比验证,验证了理论模型的有效性。进一步探究了复合材料层和阻尼层的分布及结构几何参数对共固化双层阻尼薄膜夹嵌复合材料梁动力学性能影响的规律,为双层阻尼薄膜复合材料梁结构的优化设计提供理论依据。

关键词: 双层阻尼膜夹嵌复合材料梁, 固支边界, 模态实验, 有限元分析, 动力学性能

Abstract: In order to study the dynamic performance of a co-cured double-layer damping film sandwiched composite beam under fixed-support boundary conditions, based on the first-order shear deformation theory (FSDT), the variational principle and the Hamilton principle, a free vibration theoretical model of a co-cured double-layer damping film embedded composite beam was established in this paper. The Galerkin weighted residual value method is used to solve the free vibration theoretical solution under fixed-support boundary conditions. An experimental platform is constructed to obtain experimental data and modal shapes. The validity of the theoretical model is verified by comparing the theoretical calculation results with the modal experiment and ANSYS finite element analysis results. The influence of the distribution and structural geometric parameters of the composite material layer and the damping layer on the dynamic performance of the co-cured double-layer damping film embedded composite beam is further explored, which provides a theoretical basis for the optimal design of the double-layer damping film composite beam structure.

Key words: double damping film embedded composite beam, fixed-support boundary, modal experiment, finite element analysis, dynamic performance

中图分类号:

TB332

马国瑞, 梁森, 杨功先. 双层阻尼薄膜夹嵌复合材料梁的动力学性能[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(9): 11-22.

MA Guo-rui, LIANG Sen, YANG Gong-xian. Dynamic performance of composite beam embedded by a double-layer damping film[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2022, 0(9): 11-22.

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双层阻尼薄膜夹嵌复合材料梁的动力学性能

Dynamic performance of composite beam embedded by a double-layer damping film

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