1、陶瓷基復合材料(Ceramicmatrixcomposites:CMCs)具有優(yōu)良的高溫性能，是發(fā)展高性能航空航天飛行器的理想備選材料。航空航天飛行器普遍存在由振動而引發(fā)的失效問題，陶瓷基復合材料作為熱端部件的關鍵材料，振動問題亟待重視。然而該材料具有明顯的變剛度和遲滯行為，且各向異性及多軸特性顯著。這些特性會引入復雜的非線性振動現象。由于陶瓷基復合材料的變剛度及遲滯行為難以模擬，目前國內外少有針對陶瓷基復合材料振動響應規(guī)律及分析方法的

2、研究，更沒有涉及其非線性振動問題。
　　本文針對CMCs損傷非線性振動問題進行研究，提出了一種用于模擬帶基體裂紋損傷的陶瓷基復合材料（CMC）梁振動響應的計算方法。在細觀尺度上，研究CMCs在拉壓載荷下的本構行為，基于剪滯模型發(fā)展了單向CMC在拉壓載荷作用下的細觀本構模型。以此為基礎，提出了單向CMCs宏觀本構模型。在宏觀尺度上，推導了模擬CMC梁振動響應的有限元表達式，應用中心差分法進行求解，最終實現了對CMC懸臂梁振動響應的模

3、擬。
　　應用本文發(fā)展的方法對Nicalon/CAS-II懸臂梁結構進行振動響應計算分析。首先研究了時間步長，高斯積分點數目等因素對計算精度和效率的影響，然后計算模擬了懸臂梁在脈沖激勵和簡諧激勵下的響應，并將計算結果與彈性梁的計算結果進行了對比。計算結果表明：CMCs梁在階躍載荷下出現偏振現象；CMCs梁的剛度呈現非線性現象。采用了錘擊法以及電渦流激振法進行了CMC梁的振動實驗，測量了不同載荷幅值下的CMCs梁前兩階固有頻率和模態(tài)