17、复合材料板振动特性与智能阻尼处理的实验研究

复合材料板振动特性与智能阻尼处理的实验研究

在工程领域，板结构的振动特性研究至关重要，尤其是在航空航天和电子工业等领域。本文将介绍两种不同的研究，一是关于层合方形板横向振动特性的实验研究，二是智能阻尼处理的有限元建模分析。

层合方形板横向振动特性的实验研究

1. 研究背景与动机
   • 板结构在工程中广泛应用，对其振动的研究已有近两个世纪。目前，板振动分析方法主要分为解析法、数值法和实验法。解析法适用于特定边界条件，数值法虽能解决复杂问题但数据处理量大、计算时间长，而常用的实验方法如模态分析和频谱分析是逐点测量技术，提取振动模态形状耗时。因此，需要更快速、全场测量的实验技术。
2. 层合方形板的振动特性
   • 能量耗散与阻尼 ：传统结构有多种能量耗散源，但在航天应用中，由于缺乏周围流体或气体，气动阻尼基本为零。使用复合材料时，常需使用粘结接头，这会降低结构阻尼，使材料阻尼更为重要。复合材料的内部阻尼主要源于基体的微塑性或粘弹性现象以及基体与增强体界面的相对滑动，受基体和增强体的性能、比例等多种因素影响。
   • 模态形状 ：模态形状表征了板在振动载荷下的行为。通过扬声器加载，研究发现复合板的共振频率和模态形状与板的厚度和主要尺寸有关，共振频率随厚度增加而增加，随主要尺寸增加而减小。
3. ESPI 确定振动模态
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