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Natural modes of vibration of variable stiffness composite laminates with curvilinear fibers

机译：曲线纤维可变刚度复合材料层板的固有振动模式

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In this paper, natural frequencies and vibrational mode shapes of variable stiffness composite laminate (VSCL) plates with curvilinear fibers are studied. In each ply of this rectangular VSCL, the fiber-orientation angle changes linearly with respect to the horizontal coordinate. To define the modes of vibration of the laminates, a new p-version finite element, which follows third-order shear deformation theory (TSDT), is employed. The convergence properties of this new element are investigated. Taking manufacturing restrictions regarding the fiber curvatures into account, maps of natural frequencies as functions of tow-orientation angles are determined in demonstrative examples. It is verified that the use of curvilinear fibers instead of the traditional straight fibers introduces a greater degree of flexibility, which can be used to adjust frequencies and mode shapes.
机译：本文研究了具有曲线纤维的可变刚度复合层压板的固有频率和振动模态。在该矩形VSCL的每一层中，纤维取向角相对于水平坐标线性变化。为了定义层压板的振动模式，采用了遵循三阶剪切变形理论（TSDT）的新型p型有限元。研究了这种新元素的收敛特性。考虑到关于纤维曲率的制造限制，在示例性示例中确定了固有频率的图作为丝束取向角的函数。事实证明，使用曲线纤维代替传统的直纤维会带来更大的柔韧性，可用于调节频率和振型。

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