双向梯度碳纳米管复合梁

梯度分布可调频

通过双向梯度分布碳纳米管实现梁结构刚度和振动特性的定向调控，为轻质高刚度结构件提供新设计思路。

Pang, Miao · Zhou S.M. · Hu B.L. · Zhang, Yongqiang

Journal of Applied Mechanics and Technical Physics 2023

技术优势

频率可调

改变梯度指数、碳管分布或体积分数即可调节固有频率，无需重新设计结构。

设计灵活

双向梯度分布使得在高度和长度方向上均可定制刚度，适应复杂载荷需求。

预测精确

采用微分求积法求解控制方程，能准确计算不同参数下的固有频率和振型，为设计提供可靠依据。

应用场景

• 碳纳米管复合材料：利用碳纳米管增强与梯度分布实现可调振动特性，用于开发智能复合材料。
• 碳纤维复合材料：借鉴梯度设计思路，优化碳纤维复合材料的刚度分布以控制振动。
• 机械结构设计：通过参数化调节梯度实现定制化振动响应，满足特定结构设计要求。
• 智能建造与结构：通过主动调节刚度分布改变结构固有频率，适应智能结构的动态需求。
• 航空航天材料：提供轻质且频率可调的梁构件，用于优化航空航天结构的振动性能。