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嵌入式共固化穿孔纤维增强阻尼复合材料面内力学性能
1
作者 孙瑞骏 梁森 +2 位作者 罗皓 刘昭阳 胡子健 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第1期22-29,共8页
本文提出一种嵌入式共固化穿孔纤维增强阻尼复合材料板(Embedded Co-curing Perforated Fiber-reinforced Damping Composite Panel, ECPFDCP)结构。该结构在减小刚度损失、提高承载能力的同时,还提高了阻尼性能。建立了有限元模型和穿... 本文提出一种嵌入式共固化穿孔纤维增强阻尼复合材料板(Embedded Co-curing Perforated Fiber-reinforced Damping Composite Panel, ECPFDCP)结构。该结构在减小刚度损失、提高承载能力的同时,还提高了阻尼性能。建立了有限元模型和穿孔纤维增强阻尼薄膜的面内等效参数的理论模型,运用数值模拟分析方法验证了文中理论模型和方法的有效性。用验证的理论模型和方法分别研究了设计参数对ECPFDCP穿孔纤维增强阻尼薄膜面内力学性能的影响。结果表明:增大穿孔阻尼层厚度和阻尼层穿孔孔径,减小阻尼层穿孔孔距,均有利于增大剪切模量。文中的模型和方法对嵌入式共固化非连续阻尼复合材料结构的动力学性能理论研究具有重要的指导意义,为结构的设计与制造提供了参考。 展开更多
关键词 复合材料 理论模型 数值模拟 面内力学性能 穿孔阻尼
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基于遗传算法的嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构优化 被引量：17
2
作者 梁森 王辉 修瑶瑶 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期51-55,共5页
建立嵌入式共固化穿孔粘弹性层复合材料结构的遗传算法优化模型,采用混合编码方式对嵌入穿孔阻尼层的复合材料结构试件粘弹性层穿孔布局进行优化,在增大结构阻尼的同时尽量减少结构刚度损失。结果表明,在不考虑复合材料穿孔阻尼层面积... 建立嵌入式共固化穿孔粘弹性层复合材料结构的遗传算法优化模型,采用混合编码方式对嵌入穿孔阻尼层的复合材料结构试件粘弹性层穿孔布局进行优化,在增大结构阻尼的同时尽量减少结构刚度损失。结果表明,在不考虑复合材料穿孔阻尼层面积比变化对阻尼与刚度的敏感度时,最优方案为穿孔直径2 mm,孔距9.90 mm,此时阻尼层面积比为96.8%;考虑该敏感度时,最优方案为穿孔直径2 mm,孔距9.06 mm,此时阻尼层面积比为96.2%。研究结果对大阻尼高刚度嵌入式共固化复合材料阻尼构件的设计制作有重要指导意义。 展开更多
关键词 嵌入式共固化复合材料 穿孔阻尼层 遗传算法 阻尼 刚度
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嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构动力学性能分析 被引量：17
3
作者 王辉 梁森 王常松 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期187-193,共7页
建立嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构(ECPDLCS)的有限元模型(FEM),提出用改进的应变能法分析该穿孔结构的阻尼损耗因子,模态分析实验验证了文中数值模拟模型和方法的有效性。用验证的模型和方法分别研究了阻尼层厚度、穿孔孔径和孔... 建立嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构(ECPDLCS)的有限元模型(FEM),提出用改进的应变能法分析该穿孔结构的阻尼损耗因子,模态分析实验验证了文中数值模拟模型和方法的有效性。用验证的模型和方法分别研究了阻尼层厚度、穿孔孔径和孔距对整体结构模态损耗因子和频率的影响,以及在阻尼层面积比相同的情况下,孔径和孔距的分布与复合材料整体结构动力学性能的关系。结果表明:增加阻尼层厚度、减小阻尼层穿孔孔径和孔距,均有利于增大模态损耗因子,但结构固有频率则会有不同程度地降低;在相同面积比的情况下,损耗因子随着孔距和孔径的增加而增加,而固有频率则随之降低。文中的模型和方法对ECPDLCS的动力学性能理论预估具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 数值模拟 嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构 损耗因子 固有频率 动力学性能
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嵌入式共固化复合材料阻尼结构吸湿处理后的层间结合性能 被引量：6
4
作者 雒磊 梁森 +1 位作者 张乾 梁天锡 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期608-615,共8页
采用压片工艺和刷涂工艺制备了碳纤维/双马来酰亚胺(T300/QY8911)嵌入式共固化复合材料阻尼结构(ECCDS)试件。对T300/QY8911复合材料阻尼结构试件的吸湿特性进行了研究,获得了吸湿率与阻尼层厚度的关系;对两种工艺制备的复合材料吸湿处... 采用压片工艺和刷涂工艺制备了碳纤维/双马来酰亚胺(T300/QY8911)嵌入式共固化复合材料阻尼结构(ECCDS)试件。对T300/QY8911复合材料阻尼结构试件的吸湿特性进行了研究,获得了吸湿率与阻尼层厚度的关系;对两种工艺制备的复合材料吸湿处理后的层间结合性能进行了研究,分析了阻尼层厚度与层间最大剪切应力的关系。结果表明:含穿孔黏弹性阻尼层的ECCDS能明显提高吸湿处理后的层间结合性能,为ECCDS的理论设计和应用研究奠定了基础。 展开更多
关键词 嵌入式共固化阻尼复合材料 吸湿特性 剪切性能 穿孔阻尼结构 树脂钉
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嵌入式共固化复合材料阻尼结构湿热处理前后的摩擦磨损性能研究 被引量：4
5
作者 梁森 王辉 +1 位作者 雒磊 梁天锡 《四川兵工学报》 CAS 2015年第1期128-132,140,共6页
按照T300/QY8911复合材料预浸料固化工艺曲线制成嵌入式共固化复合材料阻尼结构试件,分别对其进行摩擦、磨损实验,同时对湿热试验后试件作耐磨性对比,获得了该复合材料的摩擦系数和磨损量随阻尼层厚度变化曲线,并对实验数据进行分析和研... 按照T300/QY8911复合材料预浸料固化工艺曲线制成嵌入式共固化复合材料阻尼结构试件,分别对其进行摩擦、磨损实验,同时对湿热试验后试件作耐磨性对比,获得了该复合材料的摩擦系数和磨损量随阻尼层厚度变化曲线,并对实验数据进行分析和研究;结果表明:湿热处理前后,阻尼结构的抗摩擦、磨损特性是随阻尼层厚度的增加而降低;穿孔阻尼结构能较大程度地提高嵌入式共固化复合材料阻尼结构的抗摩擦、磨损性能;在相同阻尼薄膜厚度情况下,穿孔阻尼结构在湿热处理前摩擦系数和磨损量分别降低了9.85%和16.67%,在湿热处理后摩擦系数和磨损量分别降低了8.32%和11.43%;为进一步探索全天候、超高速、高耐磨性能的嵌入式共固化复合材料有重要的指导意义。 展开更多
关键词 嵌入式共固化复合材料阻尼结构 摩擦磨损特性 湿热处理 穿孔阻尼结构
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嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料的制备与性能 被引量：4
6
作者 闫云鹏 梁森 +1 位作者 古恒 郑长升 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第6期46-50,共5页
为了提高复合材料的阻尼性能,促进阻尼复合材料的发展,本文探索一种新的嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料。在T300碳纤维布上刷涂阻尼胶浆,晾干后制出规则分布的小孔,按真空导入成型工艺制备预成型体,将其放入温度试验箱进行固化,得到嵌入... 为了提高复合材料的阻尼性能,促进阻尼复合材料的发展,本文探索一种新的嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料。在T300碳纤维布上刷涂阻尼胶浆,晾干后制出规则分布的小孔,按真空导入成型工艺制备预成型体,将其放入温度试验箱进行固化,得到嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料,并将复合材料按尺寸切割成试件。对试件进行模态试验、自由衰减试验和层间剪切试验。试件板的一阶模态阻尼达到3.65%,固有频率为12.88 Hz;试件梁的一阶模态阻尼达到2.02%,固有频率为34.25 Hz;试件梁的层间剪切力最大值为6488.452 N,剪切强度为5.19 MPa。结果表明这种嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料具有较好的阻尼性能与层间力学性能。 展开更多
关键词 阻尼性能 粘弹性阻尼材料 共固化工艺 嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料
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穿孔式双浮体装置水动力及波能转换特性研究 被引量：4
7
作者 周亚辉 杨兴林 +1 位作者 周效国 张万超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期211-217,共7页
为进一步解决波能转换装置向深水环境推进过程中存在能量转换效率问题,在现有双浮体点吸式波能装置基础上考虑穿孔阻尼板,提出新的穿孔双浮体带支撑立柱的结构形式。基于线性微幅波假设,通过特征函数展开和边界匹配的势流半解析方法,并... 为进一步解决波能转换装置向深水环境推进过程中存在能量转换效率问题,在现有双浮体点吸式波能装置基础上考虑穿孔阻尼板,提出新的穿孔双浮体带支撑立柱的结构形式。基于线性微幅波假设,通过特征函数展开和边界匹配的势流半解析方法,并结合多自由度振动理论,探索穿孔阻尼板对获能系统水动力、运动响应及俘获宽度比的影响。计算结果表明,阻尼板开孔会降低浮子及阻尼板自身受到的波浪激励力,浮子、阻尼板以及它们之间的耦合辐射作用力会随着阻尼板开孔半径增大而减小;阻尼板的开孔半径增大能有助于浮子与阻尼板的相对响应振幅;阻尼板会使系统出现两个耦合共振频率,在较小共振频率处的最优俘获宽度比均随着阻尼板开孔半径的增加先增大后减小。研究结果可为深水波浪能利用的工程应用提供理论基础,为后续振荡浮子波浪能发电装置优化提供依据。 展开更多
关键词 波浪能转换 穿孔阻尼板 耦合共振频率 半解析方法
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共固化穿孔纤维增强阻尼薄膜结构面内力学性能研究
8
作者 罗皓 梁森 +2 位作者 孙瑞骏 刘昭阳 袁丽华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期160-165,共6页
共固化穿孔纤维增强阻尼薄膜结构(CCPFRDFE)是一种大阻尼、高层间结合性能的新型阻尼处理模式,在空天技术、尖端武器、快速交通等领域具有广阔的应用前景。但复杂的结构为其力学性能的研究增加了难度,未知的力学性能限制了该新结构的开... 共固化穿孔纤维增强阻尼薄膜结构(CCPFRDFE)是一种大阻尼、高层间结合性能的新型阻尼处理模式,在空天技术、尖端武器、快速交通等领域具有广阔的应用前景。但复杂的结构为其力学性能的研究增加了难度,未知的力学性能限制了该新结构的开发与应用。介绍了CCPFRDFE的制作工艺,建立了CCPFRDFE有限元模型,并搭建实验平台对有限元模型进行了验证。利用有限元模型,分别研究了纤维增强阻尼层穿孔孔径、孔距和阻尼材料厚度对CCPFRDFE面内等效弹性参数的影响规律。结果表明,增加穿孔孔径、减小孔距、增加阻尼层厚度有利于提高CCPFRDFE面内等效剪切模量,但不利于提高面内等效弹性模量。所得结果将为非连续阻尼薄复合材料的振动特性研究与大挠度设计奠定基础。 展开更多
关键词 穿孔纤维增强阻尼薄膜 面内等效剪切模量 面内等效弹性模量 有限元
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穿孔纤维增强阻尼复合材料梁的振动分析
9
作者 孙瑞骏 梁森 +2 位作者 刘昭阳 罗皓 胡子健 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期103-111,272,共10页
为了研究嵌入式共固化穿孔纤维增强阻尼复合材料梁在简支边界条件下的动力学性能,依据1阶剪切变形理论、Hamilton原理和Navier解形式,建立并求解了共固化穿孔阻尼复合材料梁的自由振动理论模型。制作穿孔阻尼复合材料梁试件并搭建试验平... 为了研究嵌入式共固化穿孔纤维增强阻尼复合材料梁在简支边界条件下的动力学性能,依据1阶剪切变形理论、Hamilton原理和Navier解形式,建立并求解了共固化穿孔阻尼复合材料梁的自由振动理论模型。制作穿孔阻尼复合材料梁试件并搭建试验平台,运用软件ANSYS数值模拟和软件MATLAB理论仿真分析方法验证了该理论模型和方法的有效性,并用验证的理论模型和方法分别研究了设计参数对嵌入式共固化穿孔纤维增强阻尼复合材料梁动力学性能的影响规律。该模型和方法对嵌入式共固化非连续阻尼复合材料结构的研究提供理论依据,为结构的设计与制造提供了参考。 展开更多
关键词 穿孔纤维增强阻尼 简支边界 自由振动 模态试验 数值模拟 动力学性能
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