水下FGCNT增强复合材料夹芯板动力学预报方法技术

本发明专利技术涉及一种水下FGCNT增强复合材料夹芯板动力学预报方法，包括以下步骤：S1、根据纤维增强面板、功能梯度碳纳米管增强复合材料芯材的材料参数，建立混杂夹芯板的等效属性；S2、建立流场环境下的混杂复合材料夹芯板的计算模型，并结合几何方程、本构关系和Hamilton能量原理获取控制微分方程；S3、建立满足边界条件的位移变量，并结合控制微分方程获取特征值方程，最后确定混杂复合材料夹芯板的振动频率。本发明专利技术将碳纳米管的不同分布模式考虑到基于Winkler/Pasternak弹性地基条件的混杂夹芯板的振动特性预报分析中，并且将整个板浸没于水中，提供复杂环境下功能梯度碳纳米管增强复合材料夹芯板的振动特性分析结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料结构动力学特性预报领域，更具体地说，涉及一种水下功能梯度碳纳米管（fgcnt）增强复合材料夹芯板动力学预报方法。

技术介绍

1、夹芯板广泛应用于航空航天制造、船舶和机械等众多工业领域。在工程环境中，这些结构元件经常暴露在海浪、风和噪音等不稳定负载下，长时间的振动会导致疲劳失效，从而危及结构安全。此外，在研究建筑物、桥梁和机器在地基等上的振动响应时，winkler-pasternak模型通过一系列独立的线性弹性弹簧来进行模拟，许多研究人员使用基于剪切变形理论的winkler-pasternak模型研究了夹芯板的自由振动。另外，流体环境中的板壳结构是是造船、土木、海洋工程的重要组成部分，流体中板壳固有频率与真空中不同。因此，在设计接触或浸没在流体中的板时，预测流体环境中的复合材料板壳的固有频率变化非常重要。另外，近年来功能梯度碳纳米管增强复合材料引起了更多关注，因为它可以通过微小含量来显著提高刚度、强度等性能。由于功能梯度夹芯结构具有优异的耐温性、轻质设计和超强耐久性，因此可以承受高温而不损失结构强度或刚度，同时整体重量也较轻。

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【技术保护点】

1.一种水下FGCNT增强复合材料夹芯板动力学预报方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的水下FGCNT增强复合材料夹芯板动力学预报方法，其特征在于，在所述步骤S1中，混杂夹芯板的芯层的材料基质成分逐渐从上表面的全陶瓷变为下表面的全金属，材料特性根据幂律规则而变化，基质的材料属性为：

3.根据权利要求1所述的水下FGCNT增强复合材料夹芯板动力学预报方法，其特征在于，在所述步骤S1中，建立不同的碳纳米管分布模式如下：

4.根据权利要求3所述的水下FGCNT增强复合材料夹芯板动力学预报方法，其特征在于，在所述步骤S1中，建立混杂夹芯板的...

【技术特征摘要】

1.一种水下fgcnt增强复合材料夹芯板动力学预报方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的水下fgcnt增强复合材料夹芯板动力学预报方法，其特征在于，在所述步骤s1中，混杂夹芯板的芯层的材料基质成分逐渐从上表面的全陶瓷变为下表面的全金属，材料特性根据幂律规则而变化，基质的材料属性为：

3.根据权利要求1所述的水下fgcnt增强复合材料夹芯板动力学预报方法，其特征在于，在所述步骤s1中，建立不同的碳纳米管分布模式如下：

4.根据权利要求3所述的水下fgcnt增强复合材料夹芯板动力学预报方法，其特征在于，在所述步骤s1中，建立混杂夹芯板的材料属性如下：

5.根据权利要求4所述的水下fgcnt增强复合材料夹芯板动力学预报方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎梦真，刘小龙，邱熙元，李晓彬，张以恒，陈威，谌伟，徐双喜，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：