ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ И ВНУТРЕННЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ СТРУКТУРЫ НА СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ПЛАСТИН ИЗ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Аннотация

 Собственные частоты и формы колебаний твердых тел являются важнейшими параметрами, учитываемыми при проектировании элементов конструкций в целях учета условий динамического нагружения. Приведены результаты исследований собственных частот первой формы изгибных колебаний композитных многослойных пластин, как функций их структур (углов и последовательности их укладки), объемных долей армирующих волокон, граничных условий их закреплений. Пластины имеют девять слоев на основе эпоксидного связующего и армирующей компоненты в виде углеродных волокон, свойства которых представлены ниже. Структура пластин соответствовала условиям ортотропности. Возбуждаемые частоты, при которых, определялись собственные частоты изгибных колебаний были в пределах нескольких килогерц, при которых длина волны превышала толщины пластин. При этом колебания слоев имели одинаковые направления. Граничные условия включали тринадцать способов закрепления. Рассмотрены колебания прямоугольных и квадратных пластин. Были выявлены зависимости свободных колебаний от соотношения сторон исследуемых пластин. Представлены графики зависимости свободных колебаний композитных пластин от объемной доли армирующей компоненты, различных граничных условий закрепления и структур. Значения частот первой формы свободных изгибных колебаний прямоугольных и квадратных пластин, с определенными геометрическими размерами представлены в табличном виде. Численные результаты для анализа получены с использованием программного обеспечения методом конечных элементов (ANSYS WORKBENCH 19.2) с использованием модуля ACP PrePost.