三维四向纺织复合材料的振动模态分析及T型梁的损伤诊断

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文的背景、意义

1．2 三维编织复合材料及其特点

1．3 三维编织复合材料结构和单胞模型研究

1．4 模态分析与无损检测技术在复合材料领域的研究进展及现状

1．4．1 实验模态分析

1．4．2 解析模态分析

1．5 基于模态分析的无损检测在复合材料领域的研究进展及现状

1．6 研究目的意义及主要内容

1．6．1 主要研究内容

1．6．2 创新点

1．7 小结

第二章 三维四向编织复合材料振动模态分析的理论基础

2．1 振动及其分类

2．2 模态分析理论

2．2．1 振动模态的参数及模型

2．3 单自由度系统

2．4 多自由度系统

2．4 本章小结

第三章 碳纤维树脂基三维四向编织复合材料细观结构和刚度性能

3．1 三维编织预制件和RTM工艺

3．2 三维四向编织复合材料的细观模型图

3．3 各向异性体的弹性理论

3．4 三维四向编织复合材料的刚度

3．5 小结

第四章 三维四向编织复合材料的细观结构对模态参数的影响

4．1 三维四向编织复合材料系统的自由度

4．1．1 一致质量法

4．1．2 集中质量法

4．1．3 广义位移法和有限单元法

4．2 三维四向编织复合材料的阻尼

4．3 悬臂梁边界条件下三维四向编织复合材料的模态振动性能

4．3．1 三维四向编织复合材料梁振动模型的建立

4．3．2 悬臂梁边界条件下三维四向编织复合材料梁模型的拉格朗日方程

4．3．3 三维四向编织复合材料刚度矩阵求解

4．4 三维四向编织复合材料细观结构对模态参数的影响

4．4．1 编织角对固有频率的影响

4．4．2 纤维体积含量对固有频率的影响

4．5 本章小结

第五章 三维四向编织复合材料的有限元分析与振动实验

5．1 有限元动力学分析

5．1．1 有限元动力学分析原理

5．1．2 有限元模态分析的基本假设

5．1．3 有限元振动基本方程

5．2 三维四向编织复合材料悬臂梁振动模态的有限元分析

5．2．1 三维四向编织复合材料悬臂梁连续体有限元模型建立

5．2．2 三维四向编织复合材料固有频率和振型的有限元分析

5．3 三维四向编织复合材料悬臂结构的振动模态试验

5．3．1 三维四向编织复合材料的试件及测试系统

5．3．2 三维四向编织复合材料悬臂梁的振动模态试验测试过程

5．3．3 三维四向编织复合材料的振动模态试验结果

5．4 三维编织复合材料振动预测结果与试验结果对比讨论

5．5 小结

第六章 三维四向编织复合材料T型梁的损伤诊断

6．1 三维四向编织复合材料T型梁织物结构与成型工艺

6．2 检测设备与试件准备

6．3 实验过程

6．4 实验结果与分析

6．4．1 根据传递函数曲线图的变化进行损伤识别

6．4．2 根据固有频率进行损伤识别

6．4．3 根据T型梁振型变化进行损伤识别

6．4．4 根据T型梁的模态曲率进行损伤识别

6．5 三维四向编织复合材料T型梁振动特性的有限元模拟

6．5．1 三维编织复合材料T型梁模型的建立

6．5．2 固有频率和位移模态振型提取

6．6 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 本文研究总结

7．2 本文工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附表

致谢