复合材料圆管阻尼特性研究

摘要

本文采用复模量方法的Timoshenko梁理论和模态应变能法的Love一阶壳理论建立了复合材料圆柱壳动力学方程,进行了相应的模态测试,并与有限元及试验结果进行对比.本文计算结果与有限元及试验结果符合良好.根据所建立的动力学方程,分析了梁理论的局限性,研究了铺层角度 、长径比 、厚径比 、边界条件及环向波数对复合材料圆管阻尼特性的影响.结果表明:壳理论模型能对复合材料圆管的弯振阻尼特性进行准确分析,梁理论模型仅在轴向振动损耗占优的情况下比较准确;一弯模态损耗因子随长径比的增大而减小,在大于10时趋于定值;厚径比对一弯模态损耗因子影响较小;一弯模态损耗因子随铺层角度的增大先减小再增大后轻微减小,在铺层角度75°时,双边固支边界的一弯模态损耗因子最大,在30° ～75°之间时,悬臂边界的最大.