学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

复合梁稳定性的实验与数值模拟研究

作　者: 何姗
导　师: 应祖光
学　校: 浙江大学
专　业: 一般力学与力学基础
关键词: 复合梁弯曲实验稳定性实验模态展开解数值模拟建模方法参激稳定性非线性多自由度方程
分类号: O322
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 30次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

玻纤增强环氧树脂材料已广泛应用于很多重要领域,但其复合结构非线性参激稳定性的研究极少。本文研究了复合梁的模态分析结合实验建模方法,及其静力与动力稳定性问题。利用玻纤增强环氧树脂材料和不锈钢薄膜自制夹层复合梁,从静力拉伸、弯曲到静力轴压稳定性、动力参激稳定性,研究以实验为主,结合模态分析与数值模拟,探索了实验结合理论的研究方法,及复合梁大变形弯曲与参激稳定性特性。主要研究工作如下：首先,进行简单复合梁与夹层复合梁的力学拉伸试验,了解材料的基本力学性能,得到材料的基本常数。建立梁的非线性弯曲方程,并求出模态展开解。进行两种复合悬臂梁的弯曲实验,得到多组力与挠度数据,通过最小二乘法确定挠度在展开解中的参数,从而建立静弯曲模型。同时,也得到复合梁的理性认识。其次,建立梁静力稳定性的非线性弯曲方程,并求出其模态展开解。进行简单复合梁和夹层复合梁在固定-自由约束下轴向受压的稳定性实验,得到多组压力与挠度数据,通过模态展开解确定其中一些参数及临界压力,也可由压力-挠度曲线的渐近线直接确定临界压力。结果表明,夹层复合梁大大提高了简单复合梁的临界压力。最后,建立在基础运动激励下梁的非线性参激运动方程,并转化为模态运动的耦合参激非线性方程组。通过模态振动实验识别其中有关的动力参数。然后,编制MATLAB数值模拟程序,研究两种复合梁的参激稳定性。得到在不同激励频率下复合梁动力失稳时的激励幅值,并计算了动力失稳临界力的估计值,与静力临界压力进行比较。结果表明夹层复合梁大大提高了简单复合梁的临界力,但它也随激励频率而变化。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
第一章前言  11-20
  1.1 参激振动的研究状况  11-17
    1.1.1 运动稳定性的概念  11-13
    1.1.2 参激振动的研究  13-15
    1.1.3 参激振动的分析方法  15-17
  1.2 复合材料夹层梁的研究  17-20
第二章复合梁的制作与建模  20-47
  2.1 复合梁的制备  20-21
  2.2 两种复合材料的力学性能  21-27
    2.2.1 夹层复合材料的拉伸试验过程及结果  22-25
    2.2.2 简单复合材料的拉伸试验过程及结果  25-27
  2.3 非线性弯曲方程和模态展开解  27-29
  2.4 弯曲试验方法  29-33
    2.4.1 挠度的测量方法  29-32
    2.4.2 实验步骤  32-33
  2.5 复合梁的参数识别  33-44
  2.6 最小二乘法  44-46
  2.7 参数识别结果  46-47
第三章复合梁的静力稳定性  47-54
  3.1 稳定性方程及其解  47-48
  3.2 静力稳定性实验  48-52
  3.3 静力稳定性的实验结果  52-53
  3.4 本章小结  53-54
第四章复合梁的动力稳定性  54-71
  4.1 基础激励下参数激励振动方程及其模态展开  54-56
  4.2 模态振动实验与参数识别  56-58
  4.3 多自由度非线性参激振动的稳定性  58-70
    4.3.1 简单复合梁的模拟结果  58-64
    4.3.2 夹层复合梁的模拟结果  64-70
  4.4 本章小结  70-71
第五章总结及展望  71-72
参考文献  72-77
作者简历及在学期间所取得的科研成果  77

复合梁稳定性的实验与数值模拟研究

内容摘要

全文目录

相似论文