裂纹压电复合材料板非线性动力学分析、实验及损伤评估

由于压电复合材料层合板结构在航空航天工程、交通运输工程和机械工程等实际问题中广泛应用，使得具有裂纹后该结构的动力学行为的评价备受关注，同时迫切需要一个敏感、准确的评估方法来预测结构振动过程中裂纹损伤情况。本项目研究裂纹开-合导致的变刚度和冲击接触等非光滑因素对压电复合材料层合板非线性动力学行为的影响，给出具有裂纹的压电复合材料层合板结构非线性动态行为的表征方法，并提出损伤评估的新方法。在热、机、电多物理场耦合作用下建立非线性动力学方程，然后从定性分析和数值模拟两方面研究裂纹引起的余维1、余维2非光滑分岔，以及由分岔通向混沌的路径。讨论系统的复杂动力学行为，揭示与此相关的物理现象和本质，预测可能产生的后果。最后利用这些非光滑系统的特有现象，基于非线性动力学理论，发展一种新的预测和评估裂纹损伤情况的方法。本项目还通过实验对理论分析结果进行验证和评估，并发现新的现象。