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The effect of fiber angle on the natural frequencies of orthotropic composite pre-twisted blades

机译：纤维角度对正交异性复合材料预扭曲叶片固有频率的影响

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The eigenvalue problem of a tapered pre-twisted orthotropic composite blade is formulated by employing the differential quadrature method (DQM). The Euler-Bernoulli beam model is used to characterize the pre-twisted orthotropic composite blade. The Kelvin-Voigt internal and linear external damping coefficients are employed and determined for the orthotropic composite blade. The DQM is used to transform the partial differential equations of a tapered pre-twisted orthotropic composite blade into a discrete eigenvalue problem. The Chebyshev-Gauss-Lobatto sample point equation is used to select the sample points. In this study, the effects of the fiber orientation, internal damping, external damping, inclined angle and the rotation speed on the natural frequencies for a tapered pre-twisted orthotropic composite blade are investigated. The effect of the number of sample points on the accuracy of the calculated natural frequencies is also discussed. The integrity and computational efficiency of the DQM in this problem will be demonstrated through a number of case studies. Numerical results indicated that the DQM is valid and efficient for a pre-twisted orthotropic composite blade formulation.
机译：采用微分求积法（DQM），提出了锥形预扭曲正交异性复合材料叶片的特征值问题。欧拉-伯努利梁模型用于表征预扭曲正交异性复合材料叶片。对于正交异性复合材料叶片，采用并确定了Kelvin-Voigt内部和线性外部阻尼系数。 DQM用于将锥形预扭曲正交异性复合材料叶片的偏微分方程转换为离散特征值问题。 Chebyshev-Gauss-Lobatto采样点方程式用于选择采样点。在这项研究中，研究了纤维取向，内部阻尼，外部阻尼，倾斜角和旋转速度对锥形预扭曲正交异性复合材料叶片固有频率的影响。还讨论了采样点数量对计算出的固有频率精度的影响。 DQM在此问题中的完整性和计算效率将通过大量案例研究得到证明。数值结果表明，DQM对于正交各向异性复合材料叶片预扭曲是有效和有效的。

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