三維四向編織復合材料試驗模態(tài)分析.pdf

1、三維編織復合材料是采用三維編織技術織造的三維纖維編織物(又稱三維預成形件)所增強的復合材料。三維編織物結構具有整體性的優(yōu)點，使三維編織復合材料克服了傳統(tǒng)層合復合材層間性能差、沖擊韌性弱和損傷容限低的缺點。三維編織復合材料結構與性能具有顯著的優(yōu)勢，例如：顯著地提高了強度和剛度，具有優(yōu)良的抗損壞性及良好的力學性能、抗沖擊性能和耐燒蝕性能等。三維編織復合材料在航天、航空等高科技行業(yè)得到了廣泛的應用，這使得對三維編織復合材料的動態(tài)力學性能的研究

2、受到高度的關注。
　　 首先本文設計了三維四向編織復合材料懸臂梁模態(tài)試驗，根據(jù)采樣定律確定采樣頻率，參照聲學材料阻尼性能的彎曲共振試驗方法及阻尼材料阻尼性能測試方法對不同細觀結構的三維四向編織復合材料試片進行了模態(tài)試驗。
　　 其次研究了試驗結果，分析了三維四向編織復合材料的細觀結構對其振動性能的影響。纖維體積含量相同時，隨著表面編織角的增大，編織復合材料的固有頻率減小，阻尼比增大。傳遞函數(shù)幅頻曲線對應的峰值降低，加速度

3、衰減曲線相應的振幅減小，衰減速度變快。相同表面編織角條件下，隨著纖維體積含量的增大，編織復合材料的固有頻率增大，阻尼比減小。傳遞函數(shù)幅頻曲線對應的峰值變高，加速度衰減曲線的振幅變大，衰減速度變緩慢。
　　 接著對相同纖維體積含量和相同纖維取向角度的層合復合材料和三維四向編織復合材料的振動模態(tài)性能進行了對比分析。兩種材料隨著纖維體積含量值的增加，固有頻率變大，阻尼比變??；兩種材料隨著纖維取向角度的增加，固有頻率減小，阻尼比增加。相

4、同纖維體積含量和相同纖維取向角度的情況下，三維四向編織復合材料的所有階次的固有頻率要遠大于同階次的層合復合材料，前兩階阻尼比小于層合復合材料，第三階阻尼比在不同的結構下，情況不一樣。
　　 最后對比分析了三維四向編織復合材料與三維五向編織復合材料的前三階固有頻率和阻尼比，得到了不同編織結構下，固有頻率，阻尼比的變化規(guī)律。
　　 通過本文的研究，分析了三維編織細觀結構對三維四向編織復合材料模態(tài)振動參數(shù)影響的規(guī)律，對比了層合