开孔复合材料扁球壳的非线性动态响应

复合材料层合壳体在航空、航天、工程结构中得到广泛应用.由于许多结构是在非线性状态下工作的,因此,研究复合材料层合壳体的非线性特性,大挠度变形,非线性屈曲,非线性振动有着十分重要的意义.研究了开孔复合材料层合扁球壳的非线性动态响应问题.建立了对称层合圆柱正交异性开孔扁球壳考虑横向剪切和阻尼的非线性振动微分方程,分析了横向剪切、阻尼、强迫荷载对幅频特性曲线的影响.     

复合材料层合板低速冲击及其剩余压缩强度

为了研究冲击能量对层合结构冲击性能及吸能特性的影响规律,本文主要采用不同冲击能量作用下的复合材料层合板低速冲击性能及其剩余压缩强度的研究方法.通过低速冲击实验,研究了冲击能量对复合材料层合板的损伤影响.通过准静态压缩试验,较好地分析冲击能量对试件的压缩剩余强度的影响.     

结构损伤对结构侧向振动影响的试验研究

结构的损伤改变结构的动力特性及动力响应.为保障结构的安全运营需深入了解结构的动力响应情况.用试验的方法研究了结构损伤与结构动力响应的关系.针对三维框架结构,用结构中立柱上的不同深度裂缝模拟结构损伤.测试了正弦扫频激励时结构损伤对结构振动的影响.试验结果表明结构正向振动的最大响应值随着结构损伤的增大而减小.结构侧向振动有相反的规律,其最大振动响应值随着结构损伤的增大而增大.在结构损伤程度较大时,损伤对结构侧向振动的影响远远大于对正向振动的影响.     

中性稳态复合材料结构设计及稳定性分析

针对双稳态复合材料支撑杆末端展开冲击大与展开不可控的问题，结合树脂粘弹性属性建立了中性稳态复合材料结构的粘弹性分析模型，推导了复合材料结构存在中性稳态特性的必要条件，对中性稳态结构的铺层方式进行了数值分析和优选，采用碳纤维和环氧树脂设计并制备了具有中性稳态特性的复合材料结构样件，并对其展开过程进行了可控性试验测试.结果表明，设计制备的中性稳态结构具有中性稳定特性，兼具良好的展开可控性，满足预期中性稳态特性要求.     

基于响应能量和连续小波变换的复合材料结构损伤检测

提出了一种基于响应能量和连续小波变换联合检测损伤的方法.首先测试随机激励下完好结构以及损伤结构各个节点的响应信号能量并分别组成能量向量,然后选取正交小波函数,分别对损伤前后的能量向量进行连续小波变换,根据损伤前后小波系数的变化来检测结构的损伤,并以小波系数二次差分的极大值作为损伤指标来进行损伤定位.该方法仅仅利用结构在随机激励下的时域响应信号,并不需要进行结构建模.通过对带有不同位置分层损伤的复合材料层合梁和层合板的损伤检测,验证了该方法的可行性和有效性.     

角铺设复合材料层合开口柱壳的振动问题

基于Donnell薄壳理论,提出了分析角铺设复合材料层合开口柱壳振动问题的计算方法,由此可方便地求解此类结构的自振频率等动力特性参数.     

建筑结构动态特性调整方法探讨

通过对无阻尼自由振动方程的讨论,应用原结构模型的振动测试信息,进行一系列线性方程的变换研究,提出一种适合建筑结构模型动态特性快速调整的简易方法.并结合三层1/2缩尺的砖房模型实验,通过修改砌体局部层间质量的方法,进行砌体结构动态特性调整研究.实验结果表明,应用此调整方法能快速进行结构模型更新,为此类研究提供有益的参考.     

形状记忆合金混杂复合材料层合结构的静态有限元分析

将伪弹性形状记忆合金(SMA)纤维镶嵌在复合材料层合结构的顶层和底层,联合采用经典层合梁理论和有限元法,在考虑SMA的相变特性和材料非线性与层合结构变形相互耦合的基础上,建立了SMA混杂复合材料层合结构的静力学模型,利用MATLAB软件模拟了该复合材料层合结构在横向和纵向加卸载过程中的静力学响应,研究了其耗能能力和耗能机理。研究发现,SMA混杂复合材料层合结构加卸载过程中的载荷-变形量曲线形成了封闭的滞后环,这表明内嵌SMA纤维的复合材料层合结构具有伪弹耗能能力。     

复合材料空间薄壁组合结构的静动力分析

本文采用了以混合标架法为基础的复合材料经典层合理论的有限元法分析了复合材料空间薄壁箱形结构在静力和动力作用下结构的刚度特性、强度特性、振动特性和破坏特性,在程序上应用了高效的JINEGS内存管理系统,使得该程序在微机上(IBM—PC及其兼客机)能分析较大的复合材料空间薄壁组合结构的静动力响应问题。文中通过对典型数例计算结果的讨论,得出了一些具有工程实际意义的结论。     

约束阻尼结构约束材料优化选择研究

在自由阻尼结构的基础上,建立了约束阻尼结构的振动方程并对方程进行求解.对比约束阻尼结构和自由阻尼结构的振动特性,证明了附加一层约束层可大大提高结构的损耗因子.研究了约束层材料力学性能参数对结构振动特性的影响,结果表明约束层弹性模量对结构振动特性影响较大,材料优化选择的结果也与工程实际中应用的材料基本一致,研究结果可对结构阻尼减振设计时约束材料的选择提供理论支持.