纖維增強(qiáng)復(fù)合材料工字型薄壁梁的彎扭耦合振動分析.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Fiber Reinforced Polymer/Plastics，簡稱FRP）結(jié)構(gòu)是指由兩種或兩種以上不同物質(zhì)以不同方式組合而成的結(jié)構(gòu)，它可以發(fā)揮各種材料的優(yōu)點，克服單一材料的缺陷，擴(kuò)大構(gòu)件的應(yīng)用范圍。它具有比模量高、比重低、高強(qiáng)度、受熱穩(wěn)定性好、可設(shè)計性等許多優(yōu)良的性能，已在航空、航天事業(yè)中被廣泛的應(yīng)用，并且在土木工程領(lǐng)域中也已開始呈現(xiàn)其獨特的優(yōu)越性。但是，F(xiàn)RP的非均勻性、各向異性等一些缺陷給FRP結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析

2、帶來了一系列的挑戰(zhàn)，特別是在結(jié)構(gòu)的振動特性方面，這就使得對FRP結(jié)構(gòu)振動特性的研究是十分迫切且具有重要意義的。
　　本文主要研究纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)工字型薄壁梁固有頻率解析解的計算方法，分析研究結(jié)構(gòu)的振型及纖維排布方向?qū)逃蓄l率的影響，以避免FRP結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中由于存在傳動系統(tǒng)的缺陷或誤差，外界環(huán)境的激勵，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的不平衡，工作載荷的波動等因素而引起振動頻率與材料的固有頻率相近時產(chǎn)生的共振，從而減少對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的損傷。
　

3、　本文以復(fù)合材料力學(xué)與動力學(xué)作為基礎(chǔ)，以FRP工字型薄壁梁作為研究對象，研究了FRP工字型薄壁梁的彎曲、扭轉(zhuǎn)以及彎扭耦合振動問題，得出層合結(jié)構(gòu)的固有頻率，以及相應(yīng)的振型，對不同鋪層方式下的計算值進(jìn)行了分析對比，并采用有限元軟件ANSYS對理論結(jié)果進(jìn)行驗證對比，分析了理論分析值與有限元分析值產(chǎn)生差異的原因。結(jié)果表明，本文的模型在計算FRP工字型薄壁梁固有頻率、振型方面有較好的實用性，為FRP工字型薄壁梁的設(shè)計制造以及強(qiáng)度和疲勞壽命研究提供