粘彈性復合材料非線性動力學行為的實驗研究.pdf

1、實驗是檢驗已有理論的唯一方法,同時,在遇到一些新問題時,實驗可以先行探索出一定的規(guī)律,為研究者發(fā)展更完善的理論來處理這些新的現(xiàn)象提供指導。而在非線性振動系統(tǒng)復雜動力學這門前沿課題中,正越來越頻繁地遇到一些新型材料,如高分子聚合物、纖維復合材料、生物材料、地學材料等等.它們在航空航天,土木工程、地下工程、海洋工程、生物工程及材料工程等領域具有廣闊的應用.樹脂基納米復合材料屬粘彈性材料,由于此類材料具有強烈的時間、溫度和頻率等效應,理論分析

2、和定量計算都很困難。因此,如何用實驗的方法探索新現(xiàn)象,并與理論相結合,具有重大的現(xiàn)實意義和應用價值.本文即對含有未知本構關系的粘彈性材料結構的非線性動力學問題,從實驗的角度進行研究。 干摩擦是一種典型的非線性動力學現(xiàn)象,屬于滯回非線性的一種.本文首先在前人對金屬材料干摩擦滯回非線性研究的基礎上,利用其實驗裝置,測試了幾種粘彈性復合材料的干摩擦滯回非線性特性.利用得到的實驗數(shù)據(jù),從遲滯回線、等效阻尼、切向剛度等方面與金屬材料作了比

3、較,并揭示了現(xiàn)有干摩擦理論對粘彈性材料和金屬材料各自的適用程度和局限性。 參數(shù)振動是非線性動力學中具有重要研究價值的內(nèi)容.從對彈性材料的研究來看,表現(xiàn)出非常豐富的非線性現(xiàn)象.本文在前人的工作基礎上,利用了一端固定一端滑動承受軸向簡諧載荷和施加干摩擦阻尼屈曲梁為基本模型,將可控可測干摩擦阻尼和不同含量成分的納米復合材料兩個新元素引入,自行設計實驗裝置進行測試,揭示了這種參數(shù)激勵系統(tǒng)的一些非線性動力學現(xiàn)象,并為它在理論上的建模和參數(shù)