复合材料曲梁的能量辐射传递模型研究

作者：余海宁; 陈海波^*; 黄进安

来源：振动与冲击, 2023, 42(23): 124-132.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2023.23.015

• 复合材料曲梁
• 能量辐射传递法(RETM)
• 高频振动响应

将能量辐射传递法(radiative energy transfer method, RETM)推广应用于复合材料曲梁的分析中，用于预测曲梁的高频能量响应，获得横向点激励作用下曲梁高频振动的能量密度分布特征。首先基于欧拉-伯努利梁(classical beam theory, CBT)和铁木辛柯梁理论(Timoshenko beam theory, TBT)推导了曲梁的平衡微分方程，获得波的传播特性参数。通过与波传播法(wave propagation approach, WPA)计算得到的理论解进行对比，验证曲梁模型的正确性；通过对比CBT与TBT梁理论计算结果，得出转动惯量与剪切应力的影响主要在较高频段以及较大梁厚的情况下发生。讨论了曲率半径对曲梁高频振动响应的影响，曲率半径的影响主要是改变曲梁轴力以及曲梁的弯曲刚度进而影响曲梁的高频振动响应；不同碳纳米管(carbon nanotube, CNT)体积分数以及分布形式对碳纳米管增强复合材料(carbon nanotube reinforced composites, CNTRC)曲梁高频振动的影响。

• 单位
  中国科学院; 中国科学技术大学