变角度混杂复合材料层合板振动特性研究

研究了由碳纤维(Carbon Fibre)和Kevlar纤维(Kevlar Fibre)制备的变角度混杂层合板的模态参数，以改善复合材料层合板振动特性。基于模态试验基本理论，采用模态力锤法获得了变角度混杂层合板的频响函数，拟合函数获得前三阶频率阻尼比。研究分析可知：变角度铺层作为芯层时，纤维角度变化对固有频率变化较平缓，均在0.9%左右。而变角度层作为面层时，纤维角度的变化可以有效提高层合板的固有频率，增加44.0%。刚度更高(与Kevlar纤维相比，杨氏模量是其2倍左右)的CF作为面层材而KF作为芯层时，固有频率增加，一阶固有频率最多提高62%，三阶固有频率最多提高57.1%。当铺层顺序为±<60|75>/0_k/90_k]_s整体振动特性最佳达到(基频为17.83Hz)，相对于纯CF直线铺层提高了74.0%。