丝束变角度复合材料圆柱壳的自由振动分析

【作者】 聂聪聪； 聂国隽； 陈晓东；

【机构】 同济大学航空航天与力学学院； 河南城建学院土木与交通工程学院；

【摘要】 丝束变角度复合材料作为一种新型复合材料,其纤维角度在平面内变化,呈现出变刚度的特点,因此具有更高的设计灵活性和优化空间。目前国内外大多数研究集中在由变角度复合材料构成的几何规则的板结构力学分析方面^[1-2],有关于丝束变角度复合材料圆柱壳的力学问题研究相对较少,因此本文对变角度纤维复合材料圆柱壳的自由振动问题进行研究。假设纤维方向角沿圆柱壳轴向呈三角函数型变化,采用Donnell壳体理论,运用瑞利里兹法求解丝束变角度复合材料圆柱壳的自由振动问题。通过和已有文献及有限元仿真结果进行对比,验证了本文模型的正确性和收敛性。通过数值算例,分析了纤维起始角和终止角、复合材料模量比对自由振动频率的影响,对于后续变角度纤维复合材料圆柱壳的研究有着借鉴意义。更多还原