李菊峰 杨 涛 杜 宇 牛雪娟

(1 天津鼎华检测科技有限公司, 天津 300350)

(2 天津市现代机电装备技术重点实验室, 天津 300387)

·计算材料学·

基于锤击法的复合材料层合板振动理论及实验模态分析

李菊峰1，2杨 涛1，2杜 宇2牛雪娟2

(1 天津鼎华检测科技有限公司, 天津 300350)

(2 天津市现代机电装备技术重点实验室, 天津 300387)

文 摘 基于实验模态分析理论，构建了复合材料层合板的模态实验理论及测试系统。首先制备了150 mm80 mm3.75 mm的碳纤维复合材料层合板，通过DH5922N动态数据采集仪提取了加速度传感器以及力锤所感应到的频响函数及激励信号。将频响函数导入DHDAS动态信号分析系统后获得复合材料层合板一阶及二阶固有频率分别为323.103和656.180 Hz，并测得对应频率下的各测点振型。结果表明，利用本文所提出的实验理论及所用设备可精确提取复合材料层合板的模态信息。

复合材料, 模态测试, 模态振型, 固有频率

0 引言

因为碳纤维复合材料结构的比模量与比强度相对金属材料比较高，热稳定性、耐疲劳性及减震性能好，所以普遍使用在航天航空、汽车、船舶工程、休闲用品等领域[1-2]。在实际应用中，为保证复合材料使用过程中的安全性能，经常需要对其进行损伤检测[3-5]。然而，损伤识别过程中难免会用到复合材料动力学参数，这些参数的提取必须通过精确的模态分析获得。因此，研究一种精确有效的实验模态分析对于复合材料结构的优化以及使用过程中的安全性能有着非常重要的意义。……