基于有效三维损耗矩阵的复合材料层合板模态阻尼预测

为了在复合材料层合板阻尼分析中既考虑层合板厚度方向应力、应变对结构阻尼的贡献，又不增加厚度方向的单元数量，基于复合材料的有效三维阻尼矩阵预报理论，建立了新的高效复合材料结构模态阻尼的三维有限元预测方法。沿层合板厚度方向将原结构分成若干亚层，每一亚层包含若干单层。根据合成理论计算每一亚层的刚度矩阵、柔度矩阵和有效三维阻尼损耗矩阵。对亚层划分单元，进行结构的有限元模态分析。根据模态分析结果，利用有效三维阻尼矩阵求出各个模态对应的模态阻尼。利用该理论，分别计算了单向层合板、对称层合板以及厚板的结构模态阻尼。数值计算结果表明，该方法具有很好的适用性，其优点在于既考虑了板厚方向的阻尼贡献，又减少了厚度方向的单元数，提高了计算的准确性和效率。