针对高温环境下的复合材料层合板动力学试验开展困难、耗时、成本和危险性高等问题,提出了热环境下层合板试验模型的相似设计方法(Similarity method of laminates in thermal environment,SMLTE)。首先建立热环境下悬臂层合薄板振动的...针对高温环境下的复合材料层合板动力学试验开展困难、耗时、成本和危险性高等问题,提出了热环境下层合板试验模型的相似设计方法(Similarity method of laminates in thermal environment,SMLTE)。首先建立热环境下悬臂层合薄板振动的理论模型,利用最小势能原理结合Ritz法求解获得其固有频率和振型,通过与文献计算结果、ANSYS仿真结果对比验证数值求解方法的正确性。然后,推导了复合材料层合薄板固有频率、加速度响应和温度的相似关系。分别以精确相似和考虑铺层畸变的层合板为数值案例,验证了推导得到的相似关系的正确性。最后,搭建热环境下的层合板振动响应测试系统,对提出的相似方法进行试验验证。结果显示,通过所提出的SMLTE方法建立的动力学相似关系能够复现原型结构的固有特性和振动响应,为热环境下层合板的模型试验提供了有力支撑。展开更多
针对直板叶片受冲击载荷激励瞬态响应难以预测的问题,提出一种冲击载荷作用下的虚拟模态能量相似方法(Similitude based on virtual mode and statistical energy, SVMSE)。采用统计能量分析、虚拟模态综合法和动力学相似理论相结合的方...针对直板叶片受冲击载荷激励瞬态响应难以预测的问题,提出一种冲击载荷作用下的虚拟模态能量相似方法(Similitude based on virtual mode and statistical energy, SVMSE)。采用统计能量分析、虚拟模态综合法和动力学相似理论相结合的方法,推导直板叶片在冲击载荷作用下时域和频域的响应相似关系,并通过设计实例,采用数值仿真验证所提出SVMSE动力学相似设计方法的有效性和正确性,结果显示,预测的加速度时域响应基本与原型结果保持一致,冲击响应谱的预测误差小于2dB。此外,试验结果表明直板叶片的加速度时域响应与仿真结果一致,冲击响应谱在整个分析频段内误差小于6 dB。因此,SVMSE相似设计方法能够预测直板叶片的冲击响应,为航空发动机直板叶片受高频冲击载荷的模型试验研究提供理论基础。展开更多
文摘针对高温环境下的复合材料层合板动力学试验开展困难、耗时、成本和危险性高等问题,提出了热环境下层合板试验模型的相似设计方法(Similarity method of laminates in thermal environment,SMLTE)。首先建立热环境下悬臂层合薄板振动的理论模型,利用最小势能原理结合Ritz法求解获得其固有频率和振型,通过与文献计算结果、ANSYS仿真结果对比验证数值求解方法的正确性。然后,推导了复合材料层合薄板固有频率、加速度响应和温度的相似关系。分别以精确相似和考虑铺层畸变的层合板为数值案例,验证了推导得到的相似关系的正确性。最后,搭建热环境下的层合板振动响应测试系统,对提出的相似方法进行试验验证。结果显示,通过所提出的SMLTE方法建立的动力学相似关系能够复现原型结构的固有特性和振动响应,为热环境下层合板的模型试验提供了有力支撑。
文摘针对直板叶片受冲击载荷激励瞬态响应难以预测的问题,提出一种冲击载荷作用下的虚拟模态能量相似方法(Similitude based on virtual mode and statistical energy, SVMSE)。采用统计能量分析、虚拟模态综合法和动力学相似理论相结合的方法,推导直板叶片在冲击载荷作用下时域和频域的响应相似关系,并通过设计实例,采用数值仿真验证所提出SVMSE动力学相似设计方法的有效性和正确性,结果显示,预测的加速度时域响应基本与原型结果保持一致,冲击响应谱的预测误差小于2dB。此外,试验结果表明直板叶片的加速度时域响应与仿真结果一致,冲击响应谱在整个分析频段内误差小于6 dB。因此,SVMSE相似设计方法能够预测直板叶片的冲击响应,为航空发动机直板叶片受高频冲击载荷的模型试验研究提供理论基础。
