加筋复合材料层合板的自由振动特性与优化

摘要：

该研究运用层合板理论对纵横双向加筋复合材料层合板的自由振动问题进行了理论研究.基于Kirchhoff-Love假设和复合材料结构力学,推导了层合板的本构方程,运用热力学第二定律和瑞利-里兹法建立了四边简支加筋层合板自由振动固有频率的特征方程.通过编写MATLAB软件程序,分析了加筋数目和加筋横截面几何参数的改变对加筋层合板固有频率的影响,所得的理论解与ABAQUS软件有限元结果非常吻合,验证了理论解的正确性.根据参数分析所得的结果,提出了层合板加强筋的优化方案.该研究方法避免了求解平衡微分方程时必须考虑的各个加强筋与层合板之间的耦合作用,大大简化了繁琐的推导过程,节省了计算量,更为主要的是,该方法可以准确地分析当层合板被由不同材料制作、具有不同横截面几何形状、不等间距排放的加强筋增强后的自由振动特性,为航空航天先进复合材料的结构设计和力学分析提供有力的技术支持.

关键词：层合结构;加强结构;自由振动;能量法;板壳理论

所属期刊栏目：40

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：广东省自然科学基金2017A030313013

在线出版日期：2021-10-19（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：190-196