三维四向编织复合材料t型梁模态性能的研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：Z叉乏签字日期：知牌1月巧目学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丢洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同

2、意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：互又欠签字日期：如／砗J月巧日导师签名：韶辞签字日期：加／歹年／月彩日万方数据学位论文的主要创新点一、本论文采用Vib’SYS振动信号采集，处理和分析程序对不同编织结构参数(纤维体积含量、表面编织角)和不同自由端长度的碳纤维／环氧树脂基三维四向编织复合材料T型梁进行了单输入／单输出和单输入／多输出悬臂梁锤击振动试验模态分析，得到了试验件的固有频率和阻尼比与细观结构和自由端长度的关系和T型梁的阵型。二、在试验模态的基础上，通过对相同纤维体积含量不同表面编织角和相同表面编织角

3、不同纤维体积含量的三维四向编织复合材料T型梁的固有频率，阻尼比进行分析，得到了不同结构下的参数变化规律、主要影响因素和影响原理。通过对得到的传递函数幅频曲线和加速度衰减曲线分析，获得了细观结构对三维四向编织复合材料T型梁的抵抗激振能力和减振能力方面的影响因素。三、用有限元方法计算模拟了三维四向编织复合材料T型梁的固有频率和阵型，并与实验结果进行了对比。计算了不同尺寸的T型梁的固有频率，分析了T型梁的固有频率与其肋板和腹板的尺寸之间的关系。万方数据摘要采用三维编织技术织造的三维预成形件增强的复合材料称为三维编织复合材料。三维编织物结构的整体性，使三维编织复合材料克服了传统的层合复

4、合材料层问性能差、损伤容限低和冲击韧性弱的缺点。三维编织复合材料在航空航天等高科技行业的广泛应用，使得对三维编织复合材料的动态力学性能的研究受到了高度的关注。因此，对于三维四向编织复合材料T型梁模态性能的研究与应用具有重要意义。本文首先采用悬臂梁自由衰减振动的实验方法研究了碳纤维三维四向编织复合材料T型梁的模态性能，分析了不同细观结构和不同自由端长度的三维四向编织复合材料T型梁试件的模态性能。由实验结果可知：相同表面编织角条件下，随着纤维体积含量的增大，三维四向编织复合材料T型梁的固有频率增大，阻尼比减小；纤维体积含量相同时，随着表面编织角的增大，三维四向编织复合材料T型梁的固

5、有频率减小，阻尼比增大；三维四向编织复合材料T型梁的固有频率随着其自由端长度的增加而降低；其固有频率和其阻尼性能没有明显的相关关系。接着用有限元模拟的方法研究了碳纤维三维四向编织复合材料T型梁的模态性能。对比了实验的和有限元模拟的固有频率和阵型，实验结果与计算结果相一致；模拟了不同自由端长度的T型梁的固有频率；研究了不同尺寸的T型梁的固有频率。研究证明：T型梁的固有频率大小和它的外部尺寸密切相关。经本文研究证明通过细观结构参数以及外型尺寸的选取，可实现三维四向编织复合材料T型梁模态参数的可设计性，为T型梁的设计和应用提供了有力依据。关键词：三维四向编织复合材料；T型梁；模态分析

6、；细观结构参数；外型尺寸万方数据ABSTRACTThree-dimensionalbraidedcompositesarereinforcedbythree—dimensionalfabricpreform，whicharebraidedbythreedimensionalbraidingtechnology．Three-dimensionalbraidedfabricshaveadvantagesinstructuralintegrity,whichmakeitovercomethedisadvantagesoftraditionallaminatedcomposites，s

7、uchaspoorinterlaminarproperties，lowdamagetoleranceandtoughness．Three-dimensionalbraidingcompositeshavesignificantadvantagesinstructureandproperties．Ithasbeenwidelyusedbyaeronauticsandastronautics．Thatmakesthestudyofthedynamicmechanicalpropertiesoft