裴晓园，李嘉禄，何玉强

(1.天津工业大学复合材料研究所，天津市和教育部先进纺织复合材料重点试验室，天津 300160;2.新天绿色能源(丰宁)有限公司，河北 丰宁 068300)

纤维体积含量对炭纤维三维四向编织复合材料试验模态性能的影响①

裴晓园1，李嘉禄1，何玉强2

(1.天津工业大学复合材料研究所，天津市和教育部先进纺织复合材料重点试验室，天津 300160;2.新天绿色能源(丰宁)有限公司，河北 丰宁 068300)

通过试验方法对不同纤维体积含量的炭纤维三维四向编织结构复合材料振动性能进行了研究，根据试验结果分析了纤维体积含量对材料的振动性能的影响。试验表明，炭纤维三维四向编织复合材料随着纤维体积含量的增加，固有频率增大，阻尼比减小;纤维体积含量越大，传递函数的共振峰值越高，加速度衰减曲线越衰减缓慢，材料的阻尼特性减小。

三维四向编织复合材料;试验模态分析;固有频率;阻尼比

0 引言

振动现象是制件在航空航天领域应用中常遇到的问题之一。由于振动会造成复合材料制件共振或疲劳，从而被破坏，故其固有振动频率及振型是航空航天用制件设计中必须了解的特性之一，从而避免在使用中因共振因素造成不必要的损失［1-2］。对于纤维增强复合材料的动态特性来说，阻尼比和固有频率是2个重要的动力学参数，主要依赖于增强纤维与基体的动态性能、纤维体积百分数、增强纤维的组成结构以及纤维与基体的相互作用。而三维编织复合材料为多相系统［3-4］，界面对振动有反射吸收作用，且自振动频率高，不易产生共振，所以它的减振性能尤为突出［4］。……