论文摘要：损伤复合转子的振动特性研究

复合材料在直升机桨叶上的应用实现了桨叶的优化设计，显着提高了旋翼的气动性能，将桨叶的寿命提高到数万小时，甚至无限。因此，使用复合材料已成为现代直升机叶片的发展趋势。但复合材料层合结构对许多外来物的低速冲击损伤非常敏感，容易产生肉眼无法察觉的内部损伤，影响复合材料结构的承载能力。高速撞击形成的孔洞也会影响复合结构的安全性。因此，国内外学者对结构的损伤容限和耐久性进行了大量研究，其中大部分集中在裂纹扩展和损伤后残余强度的分析，而对结构的振动特性的研究与损坏比较少见。本文选择直升机复合材料叶片结构，对穿孔损伤、分层损伤和纤维断裂损伤后的振动特性进行理论分析。结果表明，加速后翼段的振型没有变化，各阶频率增加，这意味着加速相当于提高了翼段的刚度；孔损伤不改变翼段的振动模式，孔越大。翼型损伤越大，不同阶次的不同振动频率随孔位的变化趋势不同；当孔距前缘较近时，对翼型频率的影响较大，而靠近后缘时变化不明显。它对垂直平面内的弯曲振动有很大的影响。与射孔损伤不同，纤维断裂损伤的翼截面各阶振动频率均有不同程度的降低，但不增加；机翼断面振动频率随纤维断口展向位置的变化曲线与穿孔损伤机翼断面的变化曲线类似大大减少；包含脱层损伤的机翼部分的振动频率几乎没有变化。书本文的工作结合前人对复合材料层压板损伤容限性能的研究，进一步研究了直升机复合材料叶片结构的损伤容限性能，最终建立了一套系统完整的直升机复合材料旋翼损伤容限评估与分析。 .该设计体系奠定了一定的理论基础。

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