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应用的圆形蜂巢芯建立有限元模型
来源:www.roomsid.com | 发布时间:2018-7-18 5:20:53 | 浏览次数:

     针对在换能器中应用的圆形蜂巢芯建立有限元模型,板结构和载荷设置如图1所示,蜂巢芯蒙皮采用碳纤维材料,蜂巢采用铝合金材料;蜂巢芯边缘固定,圆心处受轴向载荷为F;根据质量等效和受力变形等效建立模型,对其进行静力学和动力学分析,动力学分析主要包括模态分析和谐响应分析。
    对于半径:=60 mm,厚度h = 7. 8 mm的蜂巢芯,碳纤维蒙皮厚度为1. 1 mm,铝合金蜂巢厚度为5. 6 mm;等效模型首先采用了单层板等效,结构尺寸不变,通过质量等效得到等效密度P,通过静力学分析得到等效弹性模量Em;进一步建立三层板等效模型,两层碳纤维蒙皮参数不变,通过质量和变形等效得到中间铝合金蜂巢的等效密度P:和等效弹性模量E:3,最终得到蜂巢芯、单层等效板和三层等效板材料参数如表1所示。
    图2所示为有限元分析得到的三种板静力学变形云图.由图可知,当r30 mm,相对单层等效板的位移分布,三层等效板的位移分布更接近蜂巢芯的位移分布;当:X30 mm,位移分层相对明显,三层等效板应力分布云图更接近蜂巢芯应力分布云图,从而更好地体现应力分布.表2所示为三种板前六阶模态频率.仿真结果表明:单层等效板的模态频率与蜂巢芯差异较大,三层等效板的模态频率比较接近蜂巢芯的模态频率,模态频率振型(即频率位移云图)表明三层等效板可以很好地反映蜂巢芯的动力学特性.综上分析,三层等效板更适合蜂巢芯的等效分析。

 
 
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