简介:以飞行器机翼作为工程背景,将机翼简化为悬臂板模型,研究了受横向电压激励、基础激励、面内激励联合作用下复合材料层合悬臂板的非线性动力学问题.首先建立其动力学模型,考虑冯-卡门大变形理论,利用Hamilton原理建立复合材料层合悬臂板的非线性动力学方程;选择符合边界条件的模态函数,利用Galerkin方法对系统进行四阶离散,得到四自由度非线性常微分方程;代入系统实际物理参数,应用MATLAB软件数值模拟得到系统振动幅值随电压激励变化的分叉图,由图可知,电压激励使系统从混沌运动变为倍周期运动,降低了系统振幅,保持系统的稳定.
简介:针对液体火箭发动机承力机架,开展复合材料机架的初步设计及探索应用研究。通过对原金属机架结构设计特点分析,提出了一种碳纤维增强复合材料机架的设计方案,并对其进行了力学性能预测及设计参数影响分析等方面研究工作;最后,采用有限元软件AN-SYS的APDL语言开发了复合材料机架的计算程序,该程序基于损伤累积理论,包含结构应力分析、材料的失效判断及材料的性能退化3个主要循环过程,通过仿真手段模拟了在载荷增加过程中结构内部产生损伤,并逐渐累积直至破坏的整个过程。仿真分析结果表明:复合材料的应用可在满足原机架强度、刚度和稳定性等设计要求基础上,相对于原结构实现了50%的减重。
简介:采用季铵盐环糊精(QCD)与蒙脱土(MMT)反应制备环糊精-蒙脱土复合吸附材料(QCD-MMT)对废水中的亮蓝、甲基橙、铜离子污染物进行单独吸附性能研究。通过2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETMAC)与β-环糊精(β-CD)反应制备QCD,再利用MMT的离子交换特性,在MMT悬浮液中加入QCD,使β-CD固载在MMT表面,合成QCD-MMT。研究表明:QCD反应时间、ETMAC与β-CD投料比,以及QCD与MMT投料比等制备条件对所得QCD-MMT的亮蓝、甲基橙以及铜离子的吸附性能均产生影响。当QCD的反应时间为3h,ETMAC与β-CD的质量比为4︰1、QCD与MMT的质量比为1︰10时,QCD-MMT对亮蓝和甲基橙的吸附性能最好,吸附能力分别为18.31和3.98mg·g^-1,在同等制备条件下,QCD-MMT对铜离子的吸附能力为252.53mg·g^-1。
简介:针对复合材料层合悬臂板,在其上表面铺设压电纤维复合材料MFC作为作动器,同时在下表面对称铺设压电薄膜(PVDF)作为传感器,应用速度反馈控制方法研究其主动振动控制.运用Hamilton原理和假设模态法推导含多个MFC作动器的复合材料层合板的力电耦合结构运动方程,其中考虑了MFC作动器作为悬臂板附加质量及刚度的影响.基于模态控制力/力矩最大化的原则,将多对MFC作动器/PVDF传感器铺设在层合悬臂板前几个低阶模态应变最大的区域,通过算例得出结构受控前后的时域和频域响应以及各MFC作动器所需的控制电压曲线.讨论复合材料层合板纤维铺设角度不同情况下,作动器MFC铺设位置及压电纤维铺设方向的相应变化.