复合材料桁架设计及优化

摘要

复合材料轻质、高强度及其优质的阻尼性能在减振结构设计领域有着广泛的应用前景。为探究复合材料在结构减振方面的效果,基于Abaqus软件对钢制管件和复合材料管件进行模态分析。通过频响试验测试钢制管件和复合材料管件的固有频率和阻尼比,并在复合材料管件内部填充装有不同比例阻尼沙的周期振子,实现增加结构阻尼的目的。基于该研究对矩形式桁架进行优化,利用动态试验测定复合材料桁架的振动传递性能。试验结果表明,在相同的情况下,复合材料管的阻尼比钢管提升了40.54%,且当阻尼沙在周期振子中的填充率为75%时,其阻尼效果最佳,阻尼比达0.022 9。复合材料桁架加速度振级落差可以提升6.94 dB,在复合材料管内填充周期振子可进一步增加桁架的减振效果。