复合材料转动壳体动力特性研究及科氏力影响

本文档主要探讨了"复合材料转动壳体动力特性分析"这一主题，发表于2004年，针对的是在旋转状态下复合材料层合壳体的动力学特性研究。论文的核心内容基于转动壳体的动力学方程，并利用大型有限元软件MSC/NASTRAN的二次开发工具——DMAP来进行计算分析。 作者们首先介绍了研究背景，强调了在设计鼓式转子或类似设备时，不仅需要考虑转子系统的动态行为，还要深入理解复合材料层合壳体的振动特性。他们采用有限元方法对这种特定结构进行建模，以便准确模拟在旋转过程中遇到的科氏力、离心力和横向剪力对壳体固有频率的影响。 科氏力是由于地球自转导致的惯性力，对于转动壳体来说，即使在非静止参考系中，它也会引起频率不等的前后行波，这可能对壳体的稳定性和性能产生显著影响。论文详细探讨了这种效应，指出它在动态分析中的重要性。 离心力作为旋转物体所受的主要力之一，对壳体的运动有直接影响。然而，实验结果显示，横向剪力对固有频率的影响更为显著，特别是当壳体的厚径比增大时，这种影响会更加明显。这意味着在设计大型复合材料层合壳体时，必须充分考虑这些力的相互作用，以确保其在实际运行中的动力特性满足预期。 此外，论文还提供了实验数据与数值模拟的对比，以验证理论模型的准确性。通过这种方式，研究人员可以优化设计参数，提高复合材料转动壳体的结构强度和动态稳定性，这对于航空航天、汽车工业等领域中广泛应用的复合材料部件具有重要意义。 这篇论文为复合材料转动壳体的动力学特性分析提供了深入的理论基础和实证研究，对于工程师们理解和改进这类复杂结构的设计有着重要的指导价值。中图分类号V214.3和文献标识码A，表明了本研究在材料科学和动力学领域的学术地位。