高温环境下二维正交编织C/SiC复合材料壁板振动模态演化

• 作者: 曹存显 贺尔铭 陈兵
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 二维C/SiC 复合材料壁板 热模态 固有频率 模态跃迁和丢失现象
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 224-235
• 页数: 12页
• 分类号: V214.8
• 字数: 5412字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2017.220553

摘要

为了研究高温环境下二维正交编织C/SiC复合材料壁板的固有振动特性随温度的变化规律,进一步揭示模态跃迁和丢失现象.首先建立了二维正交编织复合材料的细观非均匀有限元模型,基于细观模型采用体积平均法计算得到了均匀化后材料的模量、热膨胀系数和热传导系数等宏观性能参数.在此基础上,分别研究了均匀温度和线性非均匀温度载荷下,四边简支复合材料板在屈曲前后固有频率及模态振型随温度的变化规律.研究结果表明:在均匀温度场下,如果仅考虑热载荷对材料模量的影响时,随着温度的升高,各阶固有频率逐渐降低,但降低的幅度不大;仅考虑热应力对结构刚度影响时,在临界屈曲温度后固有频率反而上升,并且随着温度的升高出现了频率交错,其对应振型发生了跃迁现象;当同时考虑热物性和热应力影响时,各阶频率值变化趋势与仅考虑热应力时类似,只是对应温度点的频率值有所下降.而在线性非均匀温度场下,通过对比不同工况下的模态振型发现,随着温度的升高某些模态振型还会出现丢失,并且这种丢失是从低阶到高阶依次发生的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	贺尔铭	西北工业大学航空学院	74	453	11.0	17.0
2	陈兵	西北工业大学航空学院	9	14	2.0	2.0
3	曹存显	西北工业大学航空学院	1	2	1.0	1.0