声激励激光测振技术在复合材料微型旋翼模态分析中的应用

本文主要探讨了基于声激励激光测振技术在复合材料超微型旋翼模态分析中的应用。复合材料超微型旋翼因其独特的特性，如尺寸微小、扭曲度大、柔性好以及高转速，使得传统的接触式模态实验方法难以有效捕捉其特有的振动特性。针对这一问题，研究者卜宸、刘振等人在中国科技论文在线上发表了一篇首发论文，着重关注了两个关键环节。 首先，他们通过材料拉伸试验对复合材料的力学参数进行了深入研究，构建了相应的力学模型，从而获得了部分材料性能参数。这一步对于理解复合材料在超微型旋翼中的行为至关重要，因为它直接影响旋翼的响应和稳定性。 其次，他们开发了一种无接触式的声激励激光测振模态实验平台，该平台可以非接触地测量旋翼的动态特性，包括5阶模态振型和固有频率。这种方法克服了传统方法的局限，能够更准确地评估复合材料超微型旋翼的振动特性，这对于旋翼设计和优化具有重要意义。 接着，研究人员利用有限元方法建立了超微型旋翼的模型，并将实验数据与拉伸试验结果相结合，对旋翼的约束、边界和材料参数进行优化。结果显示，该数值模拟方法的固有频率与实验测量之间误差控制在15%以内，对于低阶频率，误差甚至更低，仅为10%。这一成果为后续超微型旋翼的深入研究和性能提升奠定了坚实的基础。 最后，文章关键词揭示了研究的核心领域，包括飞行器结构力学、超微型旋翼、模态实验、复合材料以及激光测振和声激励技术。整体来看，这篇论文不仅提供了一种创新的实验方法，还为复合材料超微型旋翼的振动行为理解和控制开辟了新的路径，对于推进小型化、高性能旋翼技术的发展具有重要的理论和实践价值。