多层纤维增强复合材料轴的动力学特性分析

摘要

为了研究多层纤维增强复合材料(Multilayer fiber reinforced plastic,MFRP)轴的动态特性,建立了三维等效弯曲刚度理论和传递矩阵法的耦合模型,研究了厚径比、长径比、铺层角度、铺层占比和堆叠方法对MFRP轴动态特性的影响。结果表明:该耦合模型对MFRP轴动态性能预测具有较高的精度。小角铺层占比是MFRP轴固有频率大小的决定性因素。随着厚径比、长径比的增大,MFRP轴的固有频率减小。无论在简支/自由边界条件还是简支/简支边界条件下,±45°和±90°铺层组合的MFRP轴的固有频率均小于金属轴。