Identification of the Elasticity and Damping Characteristics of a Fiberglass Based on a Study of Dying Flexural Vibrations of Test Samples

Abstract

A procedure for identification of the elastic characteristics and amplitude dependences of the logarithmic vibration decrement of a fiberglass, upon its deformation along the warp and weft directions and in shear, from given elastic and damping characteristics of multilayer test samples is put forward. To identify the elastic characteristics of the fiberglass, a dynamic method based on comparison of experimental and calculated free frequencies of a test sample is used. The sought-for amplitude dependences are approximated by polynomials. For determination of their coefficients, it is proposed to use direct methods with minimization of a target function constructed by comparing the experimental and calculated logarithmic vibration decrements of the test sample.In order to accelerate the process of search, an algorithm of express run is used to find the amplitudes and logarithmic vibration decrements of the test sample for solving the direct problem. Examples of identification of the elastic and damping characteristics of the fiberglass by using data of physical experiments on different series of test samples are presented.

Damping properties of fibre composite and conventional materials measured by free damped vibration response

“…[9][10][11][12][13] Moreover, in general, the sources of energy dissipation are the internal hysteresis, interface or joint friction and external or air damping. In Paimushin et al, 14 it is stated that the aerodynamic damping increases significantly with vibration frequency and dimensions of test samples. A summary of the current state of methods and models of composite damping properties can be found in Zhou et al 9 Nevertheless, a deeper understanding of the dynamic properties and inner microstructural effects is important for the effective use of composites in industrial applications.…”

Theoretical-Experimental Method for Determination of Aerodynamic Damping Component of Test Samples With Diamond-Shaped Cross-Section

“…Одно из их практических приложений связано с измерением демпфирующих свойств ма-териалов [1][2][3][4]. Мотивация этого приходит также из множества других предметных об-ластей, включающих атомную микроскопию [5,6], датчики и приводы головок на микромеханических генераторах [7][8][9], робототехнические движители [10][11][12], гаше-ние колебаний жидкости в топливных баках [13], колебания протяженных элементов кон-струкций, таких как лопасти несущих и управляющих винтов вертолетов, лопатки тур-бин, рули и стабилизаторы зенитных управляемых ракет и т.д.…”

“…Считается, что аэродинамиче-ское взаимодействие может быть сведено к инерционному эффекту присоединенной массы и аэродинамическому демпфированию [см., например, 14,15]. Инерционный эффект приво-дит к незначительному снижению частоты, а аэродинамическое демпфирование -к заметно-му росту ЛДК пластины по сравнению с ее колебаниями только при учете внутреннего демпфирования [1][2][3][4].…”