Abstract:
本文将航空发动机压气机叶片简化为带有预安装角预扭转角的旋转功能梯度石墨烯增强聚合物复合材料(FG-GPLRPC)悬臂板,基体采用环氧树脂。增强体石墨烯片(GPLs)沿基体厚度方向梯度分布,考虑四种GPLs分布模式。采用改进的Halpin-Tsai模型和混合规则计算了旋转FG-GPLRPC悬臂板的有效杨氏模量和泊松比。考虑弯扭耦合效应所引起的截面翘曲,基于一阶剪切变形理论,利用Chebyshev-Ritz方法对系统的固有频率和模态振型进行求解,讨论了层数、石墨烯片(GPLs)分布类型、GPLs重量分数、GPLs长宽比、GPLs宽厚比、叶片厚度、转速、预安装角、预扭转角和展弦比对旋转悬臂板固有频率的影响,研究了频率转迹和振型转移现象。结果表明,在聚合物复合材料基体中添加少量GPLs可以显著改善FG-GPLRPC旋转悬臂板的刚度,且在悬臂结构上下表面分布更多的GPLs更加有利于提高FG-GPLRPC旋转悬臂板的固有频率。
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Year: 2021
Language: Chinese
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