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在与舰艇声隐身相关的三大噪声源的控制技术中，船用主动力装置和辅助机械振动噪声的控制占着重要的地位，因此新型减振材料和新型隔振结构不断涌现，如船用钢丝绳隔振器和空气弹簧等。夹芯复合材料基座因其具有良好的阻尼特性和结构形式的可设计性，近年来也在设备振动控制领域得到了足够的重视。在基座的隔振设计中，一方面，作为隔振器，要求系统的固有频率很低，通常被动隔振装置在外扰频率大于固有频率的2倍时才能起隔振作用，但是对低频外扰，隔振系统的固有频率很难满足这一要求；另一方面，基座作为支撑结构，为了保证设备的安装精度和支撑系统的稳定性，又要求有足够的支撑结构刚度，所以在设计被动隔振系统时，不可避免地采用折中的办法，即牺牲一部分的隔振效果，以提高支撑系统的稳定性。有限元分析复合材料基座的夹芯阻尼材料可以使系统获得较好的隔振效果，而纤维增强复合材料的弹性模量仅为钢材的1/10，所以需要合理设计复合材料基座结构，使基座满足强度、刚度要求。
文中提出两种夹芯复合材料基座设计方案。第一种方案：如图1所示，面板由纤维复合材料层1、2构成，并由结构3支撑，在两层之间的空腔中填充隔振阻尼材料4，可以选择各种发泡隔振材料，如发泡聚氨酯橡胶，并可以根据关心的振动频率来确定材料的厚度和孔隙率。第二种方案：如图2所示，基座面板由纤维复合材料层1、2构成，并由结构5支撑，在两层之间的空腔中填充隔振阻尼材料4，支撑结构5可加大基座的弯曲强度和刚度，此方案与方案一比较，具有更好的柔度特性。
复合材料基座结构的刚度由支撑结构和夹芯材料提供，由于纤维增强复合材料的弹性模量远大于芯材，考虑芯材体积变形很小，因此主要对基座支撑框架结构的刚度特性进行讨论。在承受载荷作用时，基座的力学性能由纤维增强复合材料支撑方向的刚度决定。由于支撑的纤维铺层层数和厚度直接影响支撑厚度，因而是影响基座尤其是方案一所示基座刚度的主要因素。此外，铺层角度对基座刚度也有影响。沿支撑方向为y轴，垂直支撑方向为z轴建立坐标系。在该坐标系原点建立另一个坐标系，其中沿纤维主方向为1轴，垂直纤维主方向为2轴。
方案二所示的复合材料基座结构，在承受载荷作用时，其变形和应力则由支撑结构的弯曲侧向刚度决定。考虑如图3所示受力状况下，支撑厚度为h的弧形支撑柱。取中曲面作为坐标曲面，R是中曲面的曲率半径。设挠度为支撑厚度的同阶小量，支撑内与中曲面距离z的任一点的径向坐标是r，则该点径向、环向和轴向位移u，v，w。
通过分析，改变基座复合材料面板的铺层方式，对基座的静刚度影响很小。上下复合材料面板采用90°/0°/90°/0°/90°(与坐标系x方向夹角)正交铺层，垂直支撑采用90°/0°/90°/0°/90°(与坐标系z方向夹角)正交铺层，其变形云图和应力云图如图4、5所示。从图可知，基座的最大变形为0.151mm，出现在面板中部和支撑顶部，最大应力为13.9MPa，出现在支撑与面板连接角隅处，此时基座框架的静刚度为8.219MPa/mm。
当直支撑采用单向铺层时，铺层角度对基座力学性能的影响如表1所示，Ez在θ=0°时取得极大值。由式(1)可得单向铺层方向对基座静刚度影响较大，随着铺层角度增大，基座静刚度减小，但支撑变形显著增大;在均布面载荷作用下，基座最大应力出现在面板和支撑连接的角隅处，而且随着铺层角度增大，应力增大。从变形云图上可以看出，当铺层角度增大时，支撑变形向y正方向倾斜，到45°后又慢慢回复到均匀变形状态，这主要是由于纤维主方向改变，引起刚度矩阵的变化。当铺层角度从45°继续增大时，由于垂向刚度是与铺层角度的三角函数有关，所以对基座变形影响变小。
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