碳纤维增强复合材料层合板的振动控制研究

杨铮鑫; 张达; 王凯; 党鹏飞; 朱健; 王樉

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.01.001

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (01) : 1 -5. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.01.001

理论与研究

碳纤维增强复合材料层合板的振动控制研究

杨铮鑫 ¹ ,
张达 ¹ ,
王凯 ¹ ,
党鹏飞 ¹^,^* ,
朱健 ² ,
王樉 ²

作者信息 +

Study on Vibration Control of Carbon Fiber Reinforced Composite Laminates

Zheng-xin YANG ¹ ,
Da ZHANG ¹ ,
Kai WANG ¹ ,
Peng-fei DANG ¹^,^* ,
Jian ZHU ² ,
Shuang WANG ²

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摘要

以压电陶瓷-碳纤维增强复合材料层合板为研究对象，基于状态向量法和传递矩阵法建立了层合板的力电耦合运动方程。基于状态向量法和传递矩阵法的动力学模型能够更好地体现出带有不同铺层角度的层合板的固有特性。通过建立的动力学模型对碳纤维增强层合板和压电元件所组成的压电系统在MATLAB中进行状态空间方程求解。将解析结果与有限元结果相对比，仿真结果与解析结果具有良好的一致性，验证了模型正确。通过滑模控制，分析层合板在不同形式外部激励信号作用下的振动时域响应。在施加控制后，系统输出响应的幅值下降约为原来的50%。