对称铺设碳纤维复合板振动特性等效建模

摘要

以多层对称铺设的碳纤维复合板为研究对象,首先依据经典层合板建模理论建立铺层材料参数与复合板刚度系数间的理论关系,推导出复合板等效刚度的简化计算表达式,从而构建了单层和多层复合板的动态特性简化模型.进而以固支边界的16层矩形碳纤维复合薄板的动态特性模拟为例,通过对比简化等效建模方法与传统有限元多层建模方法的计算一致性,初步验证了所提简化计算方法的准确性和有效性,并在此基础上分析比较了铺层数量和面积对等效前后计算耗时的影响.最后通过数例仿真,就铺层对称性对等效模型计算有效性范围的影响进行分析说明.该研究为进一步开展多层碳纤维板结构的声振特性研究提供了有力的理论建模及分析预测工具.