基于频响函数的复合材料空间分布模量场识别

摘要：

针对纤维编织复合材料宏观力学性能的非均匀特性,提出了基于频响函数(FRF)的复合材料梁空间分布弹性模量场的识别方法.采用基于灵敏度分析的方法构造优化问题,以实测和计算加速度频响残差范数最小为目标函数,进而通过迭代求解识别出复合材料梁弹性模量的空间分布.首先,以悬臂梁模型为研究对象进行数值仿真分析,验证识别方法的正确性.进一步开展复合材料梁模态试验研究,将复合材料三点弯曲试验获取的近似均质化弹性模量作为优化问题的初值;利用非接触测量方法获取模态试验中梁上各测点处的动位移响应,并计算得到各测点的加速度频响函数作为优化问题的输入值.结果表明:采用所提出的识别方法获取的模量场计算得到的梁上各处频响函数与试验获取值吻合,且所提方法在实测动响应存在噪声污染工况下是可行的.该方法能够为复合材料等效建模提供更加准确的弹性模量场.

关键词：纤维编织复合材料、非均匀特性、弹性模量场、模态试验、加速度频响、灵敏度分析

所属期刊栏目：38

分类号：V214.8;O313.7(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金11402052,11572086;教育部新世纪优秀人才支持计划NCET-11-0086;江苏省自然科学基金BK20140616 National Natural Science Foundation of China11402052,11572086;Program for New Century Excellent Talents in UniversityNCET-11-0086;Natural Science Foundation of Jiangsu Province of ChinaBK20140616

在线出版日期：2017-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：125-133