復(fù)合材料制造的車(chē)輛結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)分析

本文主要研究復(fù)合材料和非結(jié)構(gòu)質(zhì)量對(duì)車(chē)輛空間結(jié)構(gòu)部件和整個(gè)空間車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)性能的影響。主要研究?jī)蓚€(gè)結(jié)構(gòu)，其中一種結(jié)構(gòu)是薄壁圓柱體，主要由8個(gè)縱向梁組成。另一種結(jié)構(gòu)是復(fù)合材料制成的發(fā)射器，主要由一個(gè)橫向的肋板和兩個(gè)側(cè)向增壓器組成。建立拉格朗日模型，并應(yīng)用有限元方法進(jìn)行振動(dòng)分析。

從分析結(jié)果來(lái)看，由復(fù)合材料制成的薄壁圓柱體彎曲頻率與使用金屬結(jié)構(gòu)獲得的彎曲頻率大致相同。相比之下，扭轉(zhuǎn)頻率增加，特別是第一階扭轉(zhuǎn)頻率比在各向同性情況下獲得的扭轉(zhuǎn)頻率高25%，而第二階扭轉(zhuǎn)頻率比僅用金屬材料的情況下高62%。由復(fù)合材料制成的發(fā)射器與金屬材料制成的模型相比，準(zhǔn)確度更高，頻率更高。

使用拉格朗日方法建立的模型與實(shí)體模型相比，成本更低，且比較準(zhǔn)確。使用復(fù)合材料可以增加結(jié)構(gòu)的頻率，自由度的數(shù)量也會(huì)增加。總而言之，精細(xì)的拉格朗日復(fù)合材料模型在復(fù)雜的加強(qiáng)空間結(jié)構(gòu)分析中非常有吸引力。延伸到更復(fù)雜的情況，由于負(fù)載因素對(duì)頻率的影響，可以做進(jìn)一步研究。此外，具有節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)變量的高級(jí)模型也可用于這一模型中。

刊名：International Journal of Hydrogen Energy（英）

刊期：2017年第42期

作者：T.Cavallo et al

編譯：野晨晨