增材制造BCCZ点阵夹芯梁结构的自由振动分析

摘要：

通过理论、有限元和试验方法研究了悬臂边界条件下BCCZ(体心立方点阵边界添加Z向杆件增强构型)点阵夹芯梁结构的振动行为.基于哈密顿原理和"改进折线"法,获得其振动频率理论模型.并使用SLM(选择性激光熔融)技术和钛合金TC4材料制备了 BCCZ点阵夹芯梁试件,进行了模态试验,有限元和试验验证了理论模型的准确性.然后研究了胞元直径、面板厚度和芯子高度等结构几何参数和材料性能对BCCZ点阵结构振动性能的影响规律.结果表明:减小胞元直径,减小面板厚度,提高芯子高度均可以提高BCCZ点阵夹芯梁结构的一阶固有频率参数(一阶固有频率与同质量同面板面积的实体结构之比),胞元直径的影响最明显.面板-芯子-面板材料组合为钛-铝-钛时一阶固有频率最高.研究结果对BCCZ点阵夹芯结构的设计及工程应用具有一定的指导意义.

关键词：点阵夹芯梁、自由振动、固有频率、增材制造、有限元

所属期刊栏目：42

分类号：O327(振动理论)

资助基金：航天先进制造技术研究联合基金;国家自然科学基金;液体火箭发动机重点实验室开发基金

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：318-325