本项目通过理论分析和实验研究相结合的方式分析了多重激励联合作用下,三种不同材料特性的复合材料层合板结构的动力学行为及复杂非线性响应,包括碳纤维增强正交铺设、碳纤维增强角铺设和碳纳米管增强正交铺设复合材料层合板,得到不同铺设方式和不同增强材料对复合材料层合板结构动态性能的影响。研究由多模态参与的非线性系统产生不同内共振响应的表现,包括分叉、混沌、多脉冲跳跃等一系统特有的非线性响应特性,重点分析结构高频模态振动激发起低频模态和超低频的大幅振动现象,结合碳纤维增强正交铺设复合材料层合板振动的实验结果,分析此类现象产生的内在机理,探讨结构在内共振中不同耦合模态间的能量传递问题,从而为结构中由共振诱发的突发性结构失效提供有效的预防措施。本项目的研究成果能促进非线性动力学理论在复合材料层合板结构中的应用和发展,为实际工程应用中复合材料层合板结构的优化设计和振动控制提供理论储备和技术支持。
英文主题词Fiber-reinforced composite plates;angle-ply;nano-reinforced composite;nonlinear dynamics;chaos