研究了纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的損傷定位方法,將其命名為"指數(shù)冪逼近-集中質(zhì)量法".首先,以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料梁結(jié)構(gòu)為例建立集中質(zhì)量模型;然后通過(guò)理論求解獲得未損傷梁的剛度矩陣,結(jié)合測(cè)試獲得的固有頻率和正則化的模態(tài)振型數(shù)據(jù),獲得梁結(jié)構(gòu)損傷后的殘差力向量,并將其作為關(guān)鍵定位指標(biāo);并基于指數(shù)冪思想對(duì)損傷梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量塊數(shù)量進(jìn)行劃分,提出損傷位置逼近判定準(zhǔn)則,確定一套規(guī)范的損傷定位流程.最后,對(duì)帶有不同纖維斷裂損傷的T300碳纖維/樹(shù)脂基復(fù)合材料梁進(jìn)行實(shí)例研究,研究發(fā)現(xiàn)本文提出的定位方法可有效辨識(shí)獲得復(fù)合材料梁的損傷位置. 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,41(02)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

FRC梁的集中質(zhì)量模型

式中:φ為廣義位移向量;ω為固有頻率;對(duì)應(yīng)的n×n維剛度矩陣K、質(zhì)量矩陣M和阻尼矩陣C，可分別用圖解的形式表示，如圖2所示．結(jié)構(gòu)損傷在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為剛度和質(zhì)量矩陣的改變，在物理上表現(xiàn)為固有頻率、振型、阻尼等動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的改變．下面，首先推導(dǎo)FRC梁固有頻率和振型向量的求解公式．令式(2)中阻尼矩陣C和激振力向量F為零，即

圖3給出了FRC梁損傷定位的原理圖．首先，可通過(guò)式(16)獲得梁結(jié)構(gòu)損傷后的殘差力向量R，并將R中最大的殘差力元素rj作為損傷定位指標(biāo);然后，假設(shè)在rj對(duì)應(yīng)的梁上第j個(gè)集中質(zhì)量塊位置發(fā)生了損傷(A為質(zhì)量塊的中心點(diǎn)，且rj對(duì)應(yīng)梁上的第j個(gè)自由度)，則該質(zhì)量塊的左、右端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值xj-1和xj可表示為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熱環(huán)境對(duì)基礎(chǔ)激勵(lì)作用下纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合薄板振動(dòng)特性的影響[J]. 李暉,吳懷帥,張?bào)w南,聞邦椿.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]纖維增強(qiáng)懸臂復(fù)合薄板固有特性分析與驗(yàn)證[J]. 李暉,吳懷帥,薛鵬程,聞邦椿.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(12)
[3]基于FBG動(dòng)態(tài)應(yīng)變監(jiān)測(cè)的金屬結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究[J]. 黃博,白生寶,寧寧,楊宇,肖迎春.  航空制造技術(shù). 2017(19)
[4]復(fù)合材料加筋壁板損傷識(shí)別的概率成像方法[J]. 劉國(guó)強(qiáng),肖迎春,張華,任革學(xué).  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]碳/碳復(fù)合材料疲勞損傷失效試驗(yàn)研究[J]. 朱元林,溫衛(wèi)東,劉禮華,張繼文,蔣婷慧.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]復(fù)合材料板沖擊損傷檢測(cè)的二維間隔平滑法[J]. 馮侃,Xiaojing Gong,Olivier Sicot,勵(lì)爭(zhēng).  實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2013(02)
[7]基于強(qiáng)度型光纖傳感技術(shù)的復(fù)合材料薄板損傷聲發(fā)射定位法[J]. 朱永凱,崇博,林嘯鳴,潘仁前,王志宏.  無(wú)損檢測(cè). 2011(12)
[8]低能量沖擊損傷復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能研究[J]. 童明波,陳普會(huì),曾建江.  航空學(xué)報(bào). 1998(02)



本文編號(hào)：3275620