基于自由振动衰减响应的硬涂层材料力学特性参数辨识

摘要：

获得硬涂层材料的储能模量和损耗因子等力学特性参数是硬涂层复合结构建模及减振优化设计的基础。现有的关于硬涂层材料参数辨识研究通常是基于梁形试件和复杂的实验过程。而这里面向悬臂板结构，提出一种仅需测得涂层前后悬臂板的时域共振自由振动衰减响应，来辨识硬涂层材料力学特性参数的方法。首先，确定了由自由振动衰减响应辨识硬涂层储能模量及损耗因子的原理。进一步，给出了获得上述硬涂层材料参数所需的关键参数（包括响应包络线、即时共振频率和阻尼）的辨识方法。再则，描述了硬涂层板有限元建模以及共振频率、模态应变能和参考应变的求解方法。最后以涂敷 NiCoCrAlY ＋YSZ 硬涂层的悬臂薄板为例进行了实例研究，获得了该混合涂层的储能模量及损耗因子。进一步，将获得的硬涂层材料参数代入到有限元分析模型，通过对比试验与有限元计算获得的硬涂层板前6阶共振频率，证明了所辨识的材料参数的合理性。经比较发现，辨识获得的硬涂层储能模量及损耗因子随参考应变的变化规律同其他文献基本一致，但该结果可直接用于硬涂层板形结构的建模。

关键词：自由振动衰减响应、硬涂层、力学特性参数、参数辨识

所属期刊栏目：35

分类号：TB535(声学工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51375079

在线出版日期：2017-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：145-151