纖維纏繞復合材料圓柱殼振動性能影響研究

摘要：復合材料以其較高的比強度、比剛度,可設計性強,抗疲勞性能好等優點得到了迅速發展和應用。為了滿足結構整體的剛度和強度性能需求,避免結構在特定載荷下發生共振,采用的復合材料圓柱殼通常由螺旋纏繞和環向纏繞相結合的鋪層方式成型。與金屬材料不同,復合材料本身是各向異性材料,同時,圓柱殼既含有螺旋層又含有環向層,使整體結構具有高度各向異性特點,這就給結構的合理設計帶來很大難度。本文針對含有螺旋層和環向層的復合材料圓柱殼進行了振動性能影響因素研究,首先基于ANSYS有限元軟件,建立多層復合材料圓柱殼模態計算模型,然后全面分析了材料參數、鋪層制度、纏繞角度、圓柱殼結構參數等對圓柱殼一階彎曲頻率的影響。該研究為特殊行業用復合材料圓柱殼結構的合理設計提供了理論支持。