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纤维增强型复合材料层合板结构具有比强度、耐腐蚀,可设计性强,成本低廉等优点,因而被广泛的运用于土木民用设施、航空航天、自动化等领域。 然而由于环境因素的影响以及使用和制造过程的问题,复合材料层合板中会产生一些不可避免的损伤,损伤包括基体损伤,纤维断裂,基体和纤维连接失效以及板间分层,其中板件分层现象最为常见。由于这些损伤通常难以通过肉眼观察,因此需要无损的结构健康检测方法来探测这些损伤,从而避免造成巨大的经济损失。 本文采用了一种提高的方法对局部损伤复合材料层合板进行了振动分析,将复合材料板中的损伤模拟为局部刚度的削减,并取三个损伤因子来刻画损伤的特性。具体的工作包括了一下三个方面: (1)通过经典层合板理论建立损伤层合板的自由振动方程,利用模态分析法得出特征值方程,最后利用摄动法对特征值方程进行求解。将计算结果和ANSYS结果进行比较,可以发现两者的结果吻合度较高。 (2)针对不同边界条件的损伤板做了振动分析,并将单损伤问题推广到多重损伤的问题,并且对多重损伤问题进行了参数研究,分析了不同因素对板振动的影响,并找出了多重损伤之间的相互联系。 (3)利用高阶摄动法对其自由振动方程进行求解,主要计算了损伤板的自然频率。相较于一阶摄动展开法,该方法在计算局部大损伤问题中具有更高的准确度。最后对损伤问题进行了参数研究,分析了不同的损伤因子对板自由振动频率的影响。 该方法为计算损伤复合材料层合板的振动特性提供了一种简便精确的方法,评价了不同损伤因素对振动特性的影响。为损伤的定量评价提供了一种思路。