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纤维增强复合薄板非线性内共振表征测试方法研究
引言：
纤维增强复合材料广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等领域，具有重量轻、强度高、耐腐蚀、耐疲劳等优点。由于纤维增强复合材料的非线性特性，其内共振（内部振动）表征方法既受到科学家和工程师的广泛关注。在本文中我们将介绍一种纤维增强复合薄板非线性内共振表征测试方法。
方法：
一、纤维增强复合薄板制备
选用玻璃纤维增强复合材料进行制备，具体方法如下：
1.将适量的高分子树脂、溶剂以及玻璃纤维布按照一定的比例混合搅拌均匀。
2.模具涂抹模具脱模剂，将混合好的材料放入模具中。
3.再将模具放入真空袋中，通过真空吸气的方式排除气泡。
4.将模具放入加热腔中，进行加热、固化处理。
5.取出固化好的复合薄板，去除模具和余料，进行切割和修整。
二、纤维增强复合薄板非线性内共振表征测试
1.实验装置：
本实验采用的是基于激光散斑干涉的测试装置。主要包括：He-Ne激光器、双光通道干涉仪、信号调理器和数据采集器等。
2.实验步骤：
（1）将复合薄板固定在支撑架上，以纵向自由度为主，搭配便激励源和接收器。
（2）通过加入外加激励，得到薄板在不同激励频率下的振动响应。
（3）利用激光散斑干涉仪进行振动场的实时记录与分析，确定板材在不同工作状态下的内部应力分布和在不同频率下的声学模态。
（4）利用实验过程中得到的数据，进行频域及非线性参数的提取，以得到更加精确的复合材料的内部耦合振动特性。
三、结果分析：
（1）实验结果表明，在工作状态下复合材料存在着内部非线性振动特性，其内共振比较显著。
（2）研究还发现，共振频率范围具有一定的线性阶段和非线性阶段，当外部激励超出一定阈值时，共振分波现象将发生并呈现明显的爆破振荡。
（3）结合实验室中一些膜型结构的模拟分析发现，通过耦合理论分析和实验结果比对，非线性振动特性与复合材料的内部层间摩擦耦合效应相关。
结论：
本研究采用的纤维增强复合薄板非线性内共振表征测试方法，不仅能够实现对复合材料内部振动特性的表征，而且能够为优化复合材料的设计和制造提供实验参考。未来，我们将继续优化该测试方法，以适应更多实际应用场景的需要。