张雨
,
向锦武
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2002.04.018
建立了一个改进的LCW型的精化高阶理论,以分析厚圆柱壳的振动.提出u,v为三次多项式、w为二次多项式的位移模式,并利用上、下自由表面横向剪应力为零的边界条件,对所假定的位移场作了化简,将三阶剪切变形理论的未知数缩减为7个,在此基础上建立了相应的有限元列式.通过一个典型算例,与Soldatos和Lam的高阶剪切变形理论的解析解作了比较,说明笔者的精化高阶理论是可行的,而且具有较高的精确性,比LCW高阶理论更具有实用性.还通过频率参数随长度半径比L/R的变化,说明由于考虑了法向应力和法向应变,本文方法更适用于长度半径比较小的结构.
关键词:
精化高阶理论
,
复合材料层合厚圆柱壳
,
有限元法
,
振动
尹维龙
,
向锦武
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.04.025
研究了弹性耦合对复合材料桨叶动特性和气弹稳定性的影响,所采用的结构模型考虑了剪切变形、剖面面外翘曲变形和复合材料弹性耦合.推导出同时考虑剪切和翘曲影响的小应变、中等变形梁的应变-位移关系,并构造出21个自由度梁单元,应用Hamilton原理推导出桨叶运动的有限元方程.在此基础上,对三种不同构型的复合材料桨叶进行固有频率计算和气弹稳定性分析.计算结果表明:尽管复合材料弹性耦合对桨叶固有频率的影响非常小,但却改变了固有振型分布,使桨叶挥舞-摆振-扭转运动之间存在耦合;弹性耦合对桨叶气弹稳定性有很大的影响;正的挥舞-扭转耦合使得摆振一阶稳定性增加,负的挥舞-扭转耦合却使摆振一阶稳定性下降.
关键词:
直升机
,
复合材料桨叶
,
弹性耦合
,
气弹稳定性
王永志
,
向锦武
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.04.030
对复合材料旋转壳的失稳问题进行了有限元推导,建立了考虑横向剪切变形的旋转壳稳定性分析模型.在应变向量阵中引入了横向剪切应变,从而考虑了剪切的影响.为了避免剪切自锁,刚度的计算采用一点高斯积分法,几何刚度的推导采用Stricklin法.最终将稳定性问题归结为特征值问题.数值算例表明,对于各向同性和复合材料旋转壳,横向剪切变形均使其临界载荷降低.在稳定性分析中,横向剪切变形对各向同性材料旋转壳的影响较小,对复合材料的影响较大.
关键词:
复合材料
,
横向剪切
,
旋转壳
,
稳定性
,
有限元
尹维龙
,
向锦武
,
冷劲讼
复合材料学报
建立了压电纤维复合材料桨叶的非线性动力学模型. 在此基础上, 研究了压电纤维铺层对复合材料桨叶固有频率和桨叶扭转运动阻尼特性的影响. 计算结果表明: 桨叶扭转角变化量随着压电纤维施加电压的增加而增大;当电压为1000 V时, 桨尖扭转角变化量大约为2°. 压电纤维铺层对桨叶固有频率几乎没有影响, 其存在不会改变原设计复合材料桨叶的频率分布. 当压电纤维铺设方向与桨叶展向成45°时, 其对桨叶扭转方向的阻尼特性有着很大的影响;采用适当的电压控制, 可以明显增加扭转方向的阻尼.
关键词:
复合材料桨叶
,
压电纤维
,
阻尼
,
动力学特性
