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玻璃纖維、碳纖維復(fù)合材料的阻尼性能分析

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2016-08-13  來源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):288
核心提示:對(duì)復(fù)合材料的阻尼性能進(jìn)行分析和有效預(yù)報(bào)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)沖擊、噪聲、疲勞破壞的有效控制,有著非常重要的工程實(shí)際意義。
        對(duì)復(fù)合材料的阻尼性能進(jìn)行分析和有效預(yù)報(bào)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)沖擊、噪聲、疲勞破壞的有效控制,有著非常重要的工程實(shí)際意義。本文采用懸臂梁法對(duì)玻璃纖維碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行阻尼測(cè)試;同時(shí)用Adams-Bacon法和Ni-Adams法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn):玻璃纖維、碳纖維復(fù)合材料的損耗因子峰值均出現(xiàn)在纖維角度30。附近;載荷低頻段時(shí)材料的阻尼性能優(yōu)于高頻段時(shí)的阻尼性能。

       先進(jìn)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由于具有高比強(qiáng)、高比模等優(yōu)越性能得到了越來越廣泛的應(yīng)用。阻尼性能是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能中一個(gè)重要參數(shù),Schultz和Tsai、Hashin、Adams進(jìn)行了復(fù)合材料阻尼的開創(chuàng)性研究工作;H.Oberst和P.Lienard[61對(duì)自由阻尼處理梁的結(jié)構(gòu)損耗因子及其相關(guān)因素進(jìn)行了理論分析和計(jì)算,其結(jié)構(gòu)損耗因子可達(dá)到0.05~0.2左右;其后E.M.Kerwinl61對(duì)約束阻尼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了充實(shí)和完善,提出了約束阻尼層受剪切力與剪切應(yīng)變的觀點(diǎn),并由此做出了分析和計(jì)算;J.M.Berthelot和YSefrani對(duì)單向GF和KF增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料進(jìn)行了深入分析,考察了頻率和纖維取向?qū)?fù)合材料阻尼性能的影響;Adams等采用自由梁彎曲振動(dòng)方法研究了幾種單向增強(qiáng)復(fù)合材料從液氮到室溫再到高溫的動(dòng)態(tài)特性和阻尼性能;R.M.Crane,J.W.Jr.Gillespie等研究了GF增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料阻尼性能與組分性能、組分間相互作用、纖維直徑、界面結(jié)合狀況的關(guān)系;R.F.Gibson等研究了短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中纖維相互作用、纖維長(zhǎng)徑比、界面結(jié)合狀況等因素對(duì)材料阻尼性能的影響;上海交通大學(xué)復(fù)合材料所的楊霜、孫康等人研究了GF/CF混雜環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料,并考察了材料配方、鋪層設(shè)計(jì)、外界溫度、頻率對(duì)材料阻尼性能的影響。
 
        本文采用懸臂梁法分別對(duì)玻璃纖維、碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行了阻尼測(cè)試,研究了纖維角度、頻率對(duì)阻尼損耗因子的影響;同時(shí)利用Admas-Bacon和Ni-Admas方法對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)值擬合從而得到一種能夠有效預(yù)測(cè)復(fù)合材料阻尼損耗因子的方法。

資料下載:   玻璃纖維、碳纖維復(fù)合材料的阻尼性能分析.pdf

 
 
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