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基础激励下带金属外层的多黏弹性层纤维增强层合板的动力学模型
被引量：
1
1
作者
李晖
荣万崇
+2 位作者
刘洋
李小彭
官忠伟
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第3期610-618,共9页
以包含三层黏弹性材料、二层纤维增强材料和金属外层的多黏弹性层纤维增强(MVFLM)层合板为例,建立其在基础激励作用下的动力学模型。将坐标系设置在层合板结构的中心层,使用高阶剪切变形理论(考虑多个黏弹性层的剪切应变影响)和经典层...
以包含三层黏弹性材料、二层纤维增强材料和金属外层的多黏弹性层纤维增强(MVFLM)层合板为例,建立其在基础激励作用下的动力学模型。将坐标系设置在层合板结构的中心层,使用高阶剪切变形理论(考虑多个黏弹性层的剪切应变影响)和经典层合板理论分别对纤维层和金属层进行建模,进而获得MVFLM层合板的位移场函数;将基础激励等效成均布惯性力载荷,基于能量法获得系统的动能、势能和外力功,并利用正交多项式法表示边界条件对应的振型函数,成功求解具有多个黏弹性层的MVFLM层合板的固有频率、模态振型和振动响应;分别通过与已有计算结果进行对比以及实例测试,验证了所建立的动力学模型的有效性。
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关键词
动力学
纤维增强层合板
多黏弹性
高阶剪切变形
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职称材料
具有温度依赖性的纤维增强复合薄板的非线性阻尼特性分析
2
作者
李晖
吴怀帅
+2 位作者
吕海宇
李则霖
官忠伟
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第2期247-255,共9页
基于复指数法分析了具有温度依赖性的纤维增强复合薄板的非线性阻尼问题。首先,考虑热环境对纤维增强复合材料弹性模量的非线性影响,使用复指数法建立了复合薄板的阻尼模型,并实现了非线性阻尼和固有频率的理论求解。然后,结合不同温度...
基于复指数法分析了具有温度依赖性的纤维增强复合薄板的非线性阻尼问题。首先,考虑热环境对纤维增强复合材料弹性模量的非线性影响,使用复指数法建立了复合薄板的阻尼模型,并实现了非线性阻尼和固有频率的理论求解。然后,结合不同温度下的实验测试结果,构造了各阶固有频率的相对误差函数,并基于迭代和拟合技术,描述了模型中拟合系数的确定方法。最后,以TC500碳纤维/YD127环氧树脂基复合薄板为研究对象,开展了实例测试和验证研究。结果表明,基于复指数法分析获得的复合薄板在20,50和150℃三个温度下的前6阶模态阻尼比和固有频率的最大计算误差不超过9.33%,从而验证了该分析方法的正确性。另外,研究发现该类型复合结构的阻尼比随着温度的升高呈现增大的趋势,但随着模态阶次的升高,其高阶阻尼比对温度的敏感性降低。
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关键词
非线性阻尼
纤维增强复合薄板
复指数法
热环境
温度依赖性
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职称材料
低速冲击激励下嵌入黏弹性阻尼芯层的纤维金属混杂层合板动态响应预测模型
被引量：
7
3
作者
李则霖
李晖
+5 位作者
王东升
任朝晖
祖旭东
周晋
官忠伟
王相平
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第6期1690-1699,共10页
本文首次从解析角度建立了低速冲击激励下嵌入黏弹性阻尼芯层的纤维金属混杂层合板动态响应预测模型.首先,结合经典层合板理论和冯·卡门假设,建立了嵌入黏弹性芯层的纤维金属混杂层合板弹性损伤本构关系.然后,将层合板受冲击时的...
本文首次从解析角度建立了低速冲击激励下嵌入黏弹性阻尼芯层的纤维金属混杂层合板动态响应预测模型.首先,结合经典层合板理论和冯·卡门假设,建立了嵌入黏弹性芯层的纤维金属混杂层合板弹性损伤本构关系.然后,将层合板受冲击时的变形分成接触和拉伸两个区域,在接触区域内,对金属层采用Von Mises失效准则,纤维层采用Tsai-Hill失效准则和对黏弹性层采用指数Drucker-Prager失效准则判断层合板损伤情况.考虑不同材料层对冲击动态响应的贡献来修正两个变形区域的位移公式,进而计算结构因弹性变形产生的应变能,以及接触区域因塑性变形消耗的能量,实现每次失效事件发生后各层材料的能量、位移和冲击接触力的理论求解,并给出了结构动态响应分析的具体流程图.最后,以嵌入Zn33黏弹性芯层的TA2钛合金混杂T300碳纤维/树脂层合板为研究对象,开展落锤冲击实验.验证结果表明,理论预测与测试获得的冲击接触力、位移响应以及冲击载荷-位移曲线吻合较好,且关注的峰值点计算误差最大不超过9%,进而验证了所提出的理论模型的有效性.
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关键词
低速冲击
黏弹性阻尼芯层
纤维金属层合板
动态响应
失效准则
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职称材料
题名
基础激励下带金属外层的多黏弹性层纤维增强层合板的动力学模型
被引量：
1
1
作者
李晖
荣万崇
刘洋
李小彭
官忠伟
机构
东北大学机械工程与自动化学院
东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室
利物浦大学工程学院
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第3期610-618,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51505070)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N180302004,180703018,N180312012,N180313006)
+1 种基金
装备预研重点实验室基金项目(6142905192512)
中国博士后科学基金资助项目(2020M680990)。
文摘
以包含三层黏弹性材料、二层纤维增强材料和金属外层的多黏弹性层纤维增强(MVFLM)层合板为例,建立其在基础激励作用下的动力学模型。将坐标系设置在层合板结构的中心层,使用高阶剪切变形理论(考虑多个黏弹性层的剪切应变影响)和经典层合板理论分别对纤维层和金属层进行建模,进而获得MVFLM层合板的位移场函数;将基础激励等效成均布惯性力载荷,基于能量法获得系统的动能、势能和外力功,并利用正交多项式法表示边界条件对应的振型函数,成功求解具有多个黏弹性层的MVFLM层合板的固有频率、模态振型和振动响应;分别通过与已有计算结果进行对比以及实例测试,验证了所建立的动力学模型的有效性。
关键词
动力学
纤维增强层合板
多黏弹性
高阶剪切变形
Keywords
dynamics
fiber-reinforced laminate
multiple viscoelastic-layers
high-order shear deformation
分类号
TB301.2 [一般工业技术—材料科学与工程]
TB334 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
具有温度依赖性的纤维增强复合薄板的非线性阻尼特性分析
2
作者
李晖
吴怀帅
吕海宇
李则霖
官忠伟
机构
东北大学机械工程与自动化学院
东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室
利物浦大学工程学院
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第2期247-255,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51505070)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N160313002,N16031200,N170302001,N180413004)
东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室研究基金资助项目(VCAME201603)。
文摘
基于复指数法分析了具有温度依赖性的纤维增强复合薄板的非线性阻尼问题。首先,考虑热环境对纤维增强复合材料弹性模量的非线性影响,使用复指数法建立了复合薄板的阻尼模型,并实现了非线性阻尼和固有频率的理论求解。然后,结合不同温度下的实验测试结果,构造了各阶固有频率的相对误差函数,并基于迭代和拟合技术,描述了模型中拟合系数的确定方法。最后,以TC500碳纤维/YD127环氧树脂基复合薄板为研究对象,开展了实例测试和验证研究。结果表明,基于复指数法分析获得的复合薄板在20,50和150℃三个温度下的前6阶模态阻尼比和固有频率的最大计算误差不超过9.33%,从而验证了该分析方法的正确性。另外,研究发现该类型复合结构的阻尼比随着温度的升高呈现增大的趋势,但随着模态阶次的升高,其高阶阻尼比对温度的敏感性降低。
关键词
非线性阻尼
纤维增强复合薄板
复指数法
热环境
温度依赖性
Keywords
nonlinear damping
fiber-reinforced composite plate
complex exponential method
thermal environment
temperature dependence
分类号
TB535 [理学—声学]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
低速冲击激励下嵌入黏弹性阻尼芯层的纤维金属混杂层合板动态响应预测模型
被引量：
7
3
作者
李则霖
李晖
王东升
任朝晖
祖旭东
周晋
官忠伟
王相平
机构
东北大学机械工程与自动化学院
东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室
中国航发沈阳发动机研究所
利物浦大学工程学院
南京理工大学机械工程学院
西安交通大学机械工程学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第6期1690-1699,共10页
基金
国家自然科学基金(51505070,51970530,U1708257)
中央高校基本科研业务费专项资金(N160313002,N160312001,N170302001,N180302004,N180703018,N180312012,N180313006)
装备预研重点实验室基金(6142905192512)资助项目。
文摘
本文首次从解析角度建立了低速冲击激励下嵌入黏弹性阻尼芯层的纤维金属混杂层合板动态响应预测模型.首先,结合经典层合板理论和冯·卡门假设,建立了嵌入黏弹性芯层的纤维金属混杂层合板弹性损伤本构关系.然后,将层合板受冲击时的变形分成接触和拉伸两个区域,在接触区域内,对金属层采用Von Mises失效准则,纤维层采用Tsai-Hill失效准则和对黏弹性层采用指数Drucker-Prager失效准则判断层合板损伤情况.考虑不同材料层对冲击动态响应的贡献来修正两个变形区域的位移公式,进而计算结构因弹性变形产生的应变能,以及接触区域因塑性变形消耗的能量,实现每次失效事件发生后各层材料的能量、位移和冲击接触力的理论求解,并给出了结构动态响应分析的具体流程图.最后,以嵌入Zn33黏弹性芯层的TA2钛合金混杂T300碳纤维/树脂层合板为研究对象,开展落锤冲击实验.验证结果表明,理论预测与测试获得的冲击接触力、位移响应以及冲击载荷-位移曲线吻合较好,且关注的峰值点计算误差最大不超过9%,进而验证了所提出的理论模型的有效性.
关键词
低速冲击
黏弹性阻尼芯层
纤维金属层合板
动态响应
失效准则
Keywords
low-velocity impact
viscoelastic damping core
fiber-metal laminates
dynamic response
failure criteria
分类号
V257 [一般工业技术—材料科学与工程]
O313.4 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基础激励下带金属外层的多黏弹性层纤维增强层合板的动力学模型
李晖
荣万崇
刘洋
李小彭
官忠伟
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
具有温度依赖性的纤维增强复合薄板的非线性阻尼特性分析
李晖
吴怀帅
吕海宇
李则霖
官忠伟
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
0
在线阅读
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职称材料
3
低速冲击激励下嵌入黏弹性阻尼芯层的纤维金属混杂层合板动态响应预测模型
李则霖
李晖
王东升
任朝晖
祖旭东
周晋
官忠伟
王相平
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
7
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职称材料
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