[发明专利]一种复合材料板簧的模态预测方法

摘要

本发明公开了一种复合材料板簧的模态预测方法，包括如下步骤：步骤一、建立复合材料板簧模型，计算复合材料板簧截面的中性层位移系数λ；步骤二、根据中性层位移系数λ计算复合材料板簧截面的抗弯刚度；步骤三、将复合材料板簧沿板簧的长度方向离散成多个单元，求解单元的质量矩阵和单元的刚度矩阵，确定板簧整体的质量矩阵和板簧整体的刚度矩阵；步骤四、根据所述板簧系统的质量矩阵和所述板簧系统的刚度矩阵，确定板簧弯曲固有频率及对应振型。本发明提供的复合材料板簧的模态预测方法，可操作性强，板簧模型的修改方便快捷，且计算的效率较快、精度较高。

主权项

1.一种复合材料板簧的模态预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、建立复合材料板簧模型，计算复合材料板簧截面的中性层位移系数λ；步骤二、计算复合材料板簧截面的抗弯刚度：其中，式中，b为截面的宽度，n₁为板簧截面中复合材料部分受拉区域总层数，n₂为板簧截面中复合材料部分受压区域总层数，为板簧截面中复合材料部分受拉区域第k₁层的偏轴弹性模量，为板簧截面中复合材料部分受压区域第k₂层的偏轴弹性模量；p、q分别截面金属部分为受拉、压区域的截面厚度，t_m、c_m分别为板簧截面中金属部分受拉、受压的位置相对于中性层的距离；δ为板簧截面中复合材料的单层厚度，t为板簧截面的厚度；λ为中性层位移系数；步骤三、将复合材料板簧沿板簧的长度方向离散成多个单元，求解单元的质量矩阵和单元的刚度矩阵，确定板簧整体的质量矩阵和板簧整体的刚度矩阵；步骤四、根据所述板簧系统的质量矩阵和所述板簧系统的刚度矩阵，确定板簧弯曲固有频率及对应振型。