含缺陷类桁架点阵夹芯结构振动性能分析

摘要

点阵夹芯结构是一种具有优良力学性能的超轻质多孔周期性结构，其在航空、航天、船舶、建筑和兵器工业中具有广泛的应用价值。本文研究的类桁架点阵夹芯结构是一种基于点阵夹芯结构提出的改进型结构。本文提出了一种制备复合材料类桁架点阵夹芯结构的新工艺，并从实验和数值模拟角度对其自由振动性能进行了研究。
　　首先，本文对剪切载荷条件下的结构几何参数进行了优化。根据优化后的几何参数设计了波纹板模具，并利用新工艺成功制备出了复合材料类桁架点阵夹芯结构。
　　其次，利用实验测试和数值模拟方法对类桁架点阵夹芯结构的自由振动性能进行了研究。分析了边界条件、面板和芯子铺层角度、上下面板厚度差以及面板厚度对结构固有模态的影响。
　　最后，针对该结构在制备或者服役过程中可能出现的典型缺陷对振动性能的影响进行了深入研究。分析了面芯界面脱胶缺陷、面板层间分层缺陷、芯子杆件缺失及芯子杆件之间的脱胶对结构固有频率和固有振型的影响。该研究在防止发生共振和保证结构安全方面具有重要的现实意义。

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第1章 绪 论

1.1课题来源及研究的背景和意义

1.2复合材料点阵夹芯结构的制备工艺研究现状

1.3夹芯结构振动性能研究现状

1.4本文的主要研究内容

第2章 类桁架点阵夹芯结构的制备

2.1引言

2.2类桁架点阵夹芯结构的单胞构型及几何参数优化

2.3类桁架点阵夹芯结构的模具设计

2.4类桁架点阵夹芯结构的制备工艺流程

2.5本章小结

第3章 类桁架点阵夹芯结构振动性能分析

3.1引言

3.2模态分析的理论基础及方法

3.3类桁架点阵夹芯结构的振动特性

3.4本章小结

第4章 含缺陷类桁架点阵夹芯结构振动性能分析

4.1引言

4.2含面芯界面脱胶缺陷的试件的设计及制备方法

4.3实验与数值结果比较

4.4面芯界面脱胶缺陷对结构振动性能的影响

4.5面板分层缺陷对结构振动性能的影响

4.6芯子杆件缺失对结构振动性能的影响

4.7芯子杆件之间脱胶对结构振动性能的影响

4.8本章小结

结论

参考文献

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致谢