碳纤维环氧织物复合材料受力位置识别方法

来源：电子测量技术杂志2022年第22期北京时间：

作者：杨浩，杨玉娥，刘文涛，刘城

单位：济南大学 机械工程学院 济南 250022

摘要：由于高速列车在运行过程中，车下设备舱底板由于受到不同程度异物撞击，使得复合材料性能下降影响列车运行安全，所以寻求一种可靠、准确的方法检测损伤位置显得尤为重要。由于复合材料受力变化会引起相关结构参数及模态特性变化，现拟用一种模态分析方法预测复合材料的受力位置，对模态参数（固有频率及相对振幅比）与受力位置之间的关系进行研究。通过模态分析软件m+p SO Analyzer建立复合材料对应的平面模型，对复合材料的振动特性进行测试分析，建立不同位置受力时，复合材料的固有频率及相对振幅比等高线图；进一步，通过固有频率确定受力位置到复合材料中心的距离；最后，结合相对振幅比确定复合材料的受力位置。结果表明，基于固有频率及振幅变化可以成功预测碳纤维环氧树脂复合材料试件的受力位置，并可以将误差控制在5%的范围内。

关键词：复合材料;结构损伤;固有频率;相对振幅比