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木/竹复合城市客车底板动态特性研究

杨淑琴  
【摘要】:木/竹复合材料是集木材、竹材优势于一身的新型结构材料,目前已成功应用于城市客车底板,本文对木/竹复合城市客车底板的动态特性进行理论探讨和试验研究。 运用模态分析理论和梁的横向弯曲振动理论对木/竹复合城市客车底板进行分析研究。利用模态分析理论对系统的模态参数、物理参数进行分析,根据横向弯曲振动梁理论的两种计算模型:Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁的横向弯曲自由振动微分方程推导出它的频率方程,并通过方程求得动弹性模量表达式。利用MATLAB 6.1编辑命令函数对响应信号进行初步的处理。 利用脉冲激励试验方法对木/竹复合城市客车底板的动态性能进行测试研究。搭建了脉冲激励法的测试系统,运用CRAS V5.1分析软件对客车底板的动态特性进行测试研究,通过共振法和三点弯曲试验法进行对比研究得出:试件的顺纹弹性模量普遍大于横纹弹性模量约5%左右,因此在某些场合,可以用动弹性模量来代替静弹性模量作为材料的考核指标;脉冲激励法是一种简便、快速、重复性好的无损测量材料固有频率的动态测试方法。用MATLAB中的Simulink软件包,对木/竹复合城市客车底板动态系统进行仿真,与CRAS V5.1分析软件得到的频率响应图形进行对比分析。 在南京汽车技术中心整车研究所对南京公交车使用的木/竹复合城市客车底板进行扭转疲劳、弯曲疲劳及道路模拟试验研究,并对试验后试件的动态参数用脉冲激励法进行测试,测试结果研究分析表明:板材的动弹性模量都有不同程度的减少,但损伤程度都在10%以内,故材料的动态特性基本不受影响,并对损伤机理作初步探讨。


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