以多層對稱鋪設(shè)的碳纖維復(fù)合板為研究對象,首先依據(jù)經(jīng)典層合板建模理論建立鋪層材料參數(shù)與復(fù)合板剛度系數(shù)間的理論關(guān)系,推導(dǎo)出復(fù)合板等效剛度的簡化計算表達式,從而構(gòu)建了單層和多層復(fù)合板的動態(tài)特性簡化模型。進而以固支邊界的16層矩形碳纖維復(fù)合薄板的動態(tài)特性模擬為例,通過對比簡化等效建模方法與傳統(tǒng)有限元多層建模方法的計算一致性,初步驗證了所提簡化計算方法的準(zhǔn)確性和有效性,并在此基礎(chǔ)上分析比較了鋪層數(shù)量和面積對等效前后計算耗時的影響。最后通過數(shù)例仿真,就鋪層對稱性對等效模型計算有效性范圍的影響進行分析說明。該研究為進一步開展多層碳纖維板結(jié)構(gòu)的聲振特性研究提供了有力的理論建模及分析預(yù)測工具。

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【部分圖文】：

圖4有限元模型對比結(jié)果

圖3解析模型對比結(jié)果2.2計算耗時對比

圖1層合板的層數(shù)表示

假定矩形板由N層纖維材料（正交各向異性）組成，在其中面建立笛卡爾直角坐標(biāo)系o?xyz，坐標(biāo)原點位于層合板中面的邊角上，其整體坐標(biāo)系厚度方向上的幾何表示如圖1所示。總厚度為H，每層厚度為h，第k層下表面在z方向上的坐標(biāo)為zk，上表面的坐標(biāo)為zk+1，每層的厚度相同。板在x方向的長度....

圖2纖維板纖維方向的表示

圖1層合板的層數(shù)表示在建立層合板理論模型之初，首先對層合板引入以下理想假定條件[16]:

圖3解析模型對比結(jié)果

表1和圖3,4中分別為多層纖維板有限元模型、等效單層纖維板的有限元模型以及多層和等效單層理論模型的計算結(jié)果，可見：四種模型的振動響應(yīng)計算結(jié)果基本一致，從而較好地體現(xiàn)了該等效建模方式的有效性，尤其對于有著10層以上鋪層數(shù)的碳纖維復(fù)合板結(jié)構(gòu)，該建模方式具有直接的理論借鑒意義。圖4有....

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