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《復(fù)合材料懸臂層合板振動特性研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級：一分類號：編號：ＵＤＣ：工學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)合材料懸臂層合板振動特性研究碩士研究生：楊亞柳指導(dǎo)教師：韓廣才教授學(xué)科、專業(yè)：力學(xué)論文主審人：李鴻教授哈爾濱工程大學(xué)２０１８年３月分類號：密級：UDC：編號：工學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)合材料懸臂層合板振動特性研究碩士研究生：楊亞柳指導(dǎo)教師：韓廣才教授學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：力學(xué)所在單位：航天與建筑工程學(xué)院論文提交日期：2018年1月論文答辯日期：2018年3月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedInde
2、x:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchonVibrationCharacteristicsofCompositeCantileverLaminateCandidate:YangYaliuSupervisor:Prof.HanGuangcaiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicsDateofSubmission:Jan.,2018DateofOralExamin
3、ation:Mar.,2018University:HarbinEngineeringUniversity復(fù)合材料懸臂層合板振動特性研究摘要目前全球各領(lǐng)域小型無人直升機(jī)都已得到廣泛應(yīng)用，尤其對于軍事領(lǐng)域，具有很廣泛的應(yīng)用前景。對于直升機(jī)來說，機(jī)翼是承載整個機(jī)體飛行的關(guān)鍵，對無人直升機(jī)機(jī)翼的研究決定了在飛行過程中直升機(jī)的可靠性以及其他各項(xiàng)性能。而復(fù)合材料由于具有高強(qiáng)度以及輕質(zhì)的特點(diǎn)，在航空領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。復(fù)合材料由于具有各向異性的特點(diǎn)，在受載時會產(chǎn)生大變形以及非線性的問題，因此對復(fù)合材料的上述相關(guān)問題
4、進(jìn)行研究具有非常重要的理論以及實(shí)際意義。本文主要研究先進(jìn)復(fù)合材料懸臂層合板的振動特性問題，在研究過程中將復(fù)合材料層合板進(jìn)行了簡化分析，由于板一端固定三邊自由，實(shí)際應(yīng)用中對于小型無人直升機(jī)而言其機(jī)翼長度較其他兩方向要大且機(jī)翼厚度較小，因此將機(jī)翼簡化為懸臂板模型進(jìn)行研究。本論文的主要研究內(nèi)容如下。1）基于Reddy的高階剪切變形板理論得出復(fù)合材料懸臂板的位移場，結(jié)合VonKarman所給出的大變形幾何方程，得到了板的應(yīng)變和位移的關(guān)系以及曲率和位移的關(guān)系，同時，根據(jù)Hamilton原理建立復(fù)合材料懸臂層合板的
5、動力學(xué)偏微分方程。2）基于Matlab對層合板的振動微分方程進(jìn)行求解，將板的試函數(shù)以及權(quán)函數(shù)選為了自由-自由板振型函數(shù)與懸臂板振型函數(shù)的組合從而提高計(jì)算精度，得到了板的固有振型以及固有頻率，并在此基礎(chǔ)上分析了各種載荷作用下板的振動響應(yīng)問題。3）基于Abaqus對復(fù)合材料層合板的振動特性進(jìn)行了仿真分析。利用Abaqus中的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析模塊，對層合板進(jìn)行了模態(tài)、幅頻特性以及響應(yīng)分析，計(jì)算得到板在各載荷作用以及不同鋪層角度下的響應(yīng)情況，分析結(jié)果與Matlab分析結(jié)果對比良好。最后對層合板受離心載荷以及表面壓
6、強(qiáng)載荷作用下的強(qiáng)度進(jìn)行了分析研究，得出了層合板各層應(yīng)力情況。結(jié)果表明板在受載情況下各位置應(yīng)力處于安全狀態(tài)。關(guān)鍵詞：層合懸臂板；碳纖維復(fù)合材料；大變形；響應(yīng)分析復(fù)合材料懸臂層合板振動特性研究AbstractAtpresent,allkindsofsmallunmannedhelicoptersinvariousfieldsintheworldhavebeenwidelyused,especiallyforthemilitaryfield,withaverywiderangeofapplications.F
7、orhelicopters,thewingisthekeytocarryingtheentirebodyoftheflight,thestudyoftheunmannedhelicopterwingdeterminesthehelicopterreliabilityandotherperformanceduringtheflight.Thecompositematerialduetoitshighstrengthandlightcharacteristics,intheaviationfieldhasb
8、eenwellapplied.Duetoitsanisotropiccharacteristics,compositematerialshavenonlinearproblemswhenloaded.Therefore,itisofgreattheoreticalandpracticalsignificancetostudythenonlinearityofcompositematerials.Inthispaper,wemainlystu
