● 摘要
复合材料黏弹性夹芯结构以及功能梯度材料的振动问题有着十分广阔的工程背景，尤其在航空航天、土木工程、机械制造和交通运输等现代结构工程领域应用十分广泛。但有害的振动会造成极大的破坏，威胁人类健康和机械系统的安全，所以准确获知复合材料黏弹性夹芯结构系统的振动特性，并找到有效的消减振动的方法，已经成为亟待解决的问题。以新型夹芯结构为代表，对复合材料夹芯结构进行了介绍，论述了复合材料夹芯结构的基本形式，根据现有研究成果，提出了某些复合材料的局限性，并预测了复合材料夹芯结构的发展趋势。介绍常用的阻尼模型，并讨论了各种阻尼模型的应用实例，在后面章节中，应用复模量模型对复合材料黏弹性夹芯梁进行分析与求解。介绍了大飞机复合材料结构适航的基本理论，包括基本内容和特征以及常见问题与方法，为后续章节奠定应用背景和实际意义。功能梯度材料以其优异的性能广泛应用于航空航天等各领域，其通常工作于高温环境中，材料物性常数与温度变化相关，物性常数可表示为温度的非线性函数。本文对功能梯度复合材料梁进行了振动分析，应用Hamilton原理，分别以欧拉梁和铁木辛柯梁为计算模型，给定材料的指数函数梯度模式的物性参数表达式，对功能梯度梁进行振动方程的推导和振动理论的研究，得到了基于指数函数梯度模式的功能梯度梁的固有振动频率的解析表达式，并讨论了不同的振动阶数和不同的材料对固有频率的影响。考虑具有黏弹性芯层的三层夹芯层合梁，对芯层考虑剪切效应，即对芯层应用一阶剪切梁理论，而将上下面板看作欧拉梁。对复合材料黏弹性夹芯阻尼梁进行非线性振动分析，考虑结构固有频率相关性的影响，利用变分原理，推导黏弹性夹芯梁的自由振动方程，进而得到固有频率的半解析表达式，获得黏弹性夹芯结构固有频率相关性的影响性，并讨论了几种参数对频率的影响。