木質(zhì)膠合板振動模態(tài)數(shù)值模擬與測試.pdf

1、近年來無損檢測技術(shù)發(fā)展迅速，因為其低成本、方便、準確和快速等特點，廣泛應(yīng)用于木質(zhì)材料相關(guān)研究領(lǐng)域。目前主要的無損檢測方法大致可分為兩類:一類是依據(jù)彈性波聲信號在木材中的傳播速度來確定其動態(tài)彈性模量;另一類根據(jù)木材的頻率、阻尼比以及模態(tài)振型來進行模態(tài)分析。相較而言，模態(tài)分析測量時間短、抗干擾性強、條件簡單且不需耦合劑，因此更適合生產(chǎn)線上的快速連續(xù)檢測。
　　 模態(tài)分析包括試驗?zāi)B(tài)分析和計算模態(tài)分析兩種方法，計算模態(tài)分析即有限元模態(tài)

2、分析，是一種科學計算模擬技術(shù)。它不同于傳統(tǒng)的物理實驗法，不受材料和條件的限制，過程簡單，成本低，非常適合木質(zhì)材料模態(tài)特性檢測的開發(fā)研究，可以作為研究木材無損檢測技術(shù)的一種重要手段。本文從木質(zhì)膠合板入手，建立了膠合板物理模型，并通過對比分析板材的固有頻率與模態(tài)振型，探究了缺陷對膠合板動態(tài)特性的影響，為利用模態(tài)特性測試判斷缺陷大小和位置提供了參考依據(jù)。本研究論文主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　 (1)利用三種不同方式建立膠合板物理模型，通

3、過對比模態(tài)分析結(jié)果構(gòu)建合理可行的木質(zhì)膠合板物理模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三種模型的各階固有頻率有較高的擬合度，最大相對誤差在5％左右，表明三種模型的分析結(jié)果是正確的，建模方式是可行的，都可用于木質(zhì)膠合板的有限元仿真模擬。
　　 (2)針對三種有限元模型的不同特點根據(jù)研究內(nèi)容來選擇模型。SOLID模型操作簡單，求解運算時間短，但無法對膠合板各層板進行分析求解，因此可用來研究膠合板整體的模態(tài)分析;SHELL模型可用于多層膠合板的仿真模擬以及層

4、板結(jié)構(gòu)的研究;粘合式模型雖然操作相對較為復雜，求解時間長，但也有其獨特的優(yōu)勢，可方便地用于分析含有缺陷的膠合板的振動特性。
　　 (3)模擬含缺陷的膠合板，研究分析膠合缺陷和裂縫對膠合板振動特性的影響。研究結(jié)果表明，膠合缺陷和裂縫的存在會影響其固有頻率和振型，且影響程度與缺陷大小和位置有關(guān)，因此可采用振動特性測試的方法實現(xiàn)對膠合板缺陷的大小和位置的預測。
　　 (4)對比實際振動試驗與有限元模擬的分析結(jié)果，驗證有限元仿真