复合材料制造的车辆结构自由振动分析

本文主要研究复合材料和非结构质量对车辆空间结构部件和整个空间车辆的动力学性能的影响。主要研究两个结构，其中一种结构是薄壁圆柱体，主要由8个纵向梁组成。另一种结构是复合材料制成的发射器，主要由一个横向的肋板和两个侧向增压器组成。建立拉格朗日模型，并应用有限元方法进行振动分析。

从分析结果来看，由复合材料制成的薄壁圆柱体弯曲频率与使用金属结构获得的弯曲频率大致相同。相比之下，扭转频率增加，特别是第一阶扭转频率比在各向同性情况下获得的扭转频率高25%，而第二阶扭转频率比仅用金属材料的情况下高62%。由复合材料制成的发射器与金属材料制成的模型相比，准确度更高，频率更高。

使用拉格朗日方法建立的模型与实体模型相比，成本更低，且比较准确。使用复合材料可以增加结构的频率，自由度的数量也会增加。总而言之，精细的拉格朗日复合材料模型在复杂的加强空间结构分析中非常有吸引力。延伸到更复杂的情况，由于负载因素对频率的影响，可以做进一步研究。此外，具有节点运动学变量的高级模型也可用于这一模型中。