1、機械學的發(fā)展與新材料的發(fā)明與應用有緊密的關系，研究新材料在機械中的應用是當今機械學的一個重要內容。在機械系統中應用強重比和阻尼特性顯著優(yōu)于傳統金屬材料的先進復合材料是改善機械系統彈性動力學性能的一條有效途徑。但是，采用先進復合材料構件的這些高速機構在運行中也時常表現出一些未曾料及的現象，有時甚至是嚴重的故障，如：驅動電機的電磁諧波有時會引起這樣的高速輕型機構產生強烈振動；系統的臨界轉速會隨電機的運行參數變化而變化等等。究其原因，是對復合

2、材料構件的機構動態(tài)性能的研究還很不深入。 自上世紀八十年代以來，人們開始研究在機構中應用層合板復合材料的問題。但是在建立該類機構的動力學分析模型時，研究者基本上都是沿用傳統金屬材料的機構動態(tài)分析有限元模型，只是將單元質量矩陣中的金屬材料密度改為復合材料各層的平均密度，單元剛度矩陣中的金屬材料彈性模量改為復合材料各層的平均彈性模量，尤其至今沒有分析推導出機構的阻尼矩陣，只是將阻尼矩陣假設為比例阻尼。由于沒有根據這種各向異性材料的實

3、際物理關系來分析推導這類機構的動態(tài)分析模型，所建模型與實際情況差距較大。這也是這類性能優(yōu)良的新型機構未能獲得更好地推廣應用的原因之一。 本文以三相交流電機一復合材料構件的機構系統為研究對象，用有限單元法建立系統的耦合動態(tài)方程，所建方程包含了復合材料參數、驅動電機電磁參數、機構的結構參數。在電機單元分析中，本文建立了以交流電機轉子橫振、扭振為節(jié)點位移的電機單元；在機構的單元分析中，根據該材料梁單元的質量分布分析推導單元質量矩陣；

4、根據梁單元中應變分布與節(jié)點位移的關系及各層的本構方程等分析推導單元剛度矩陣；由梁單元振動時的應變分布，各層振動中各向應變的能量損耗等分析梁單元的比阻尼容量，根據在一個振動周期內等效粘滯阻尼力所做的功和振動周期內的各應變的耗散能量之和相等的原則，求出各項阻尼系數，從而求出了機構振動方程的阻尼矩陣，在以上工作的基礎上，應用有限單元法得到了電動機和機構系統的動態(tài)分析模型。 本文還給出了相應的算例，并用模態(tài)疊加法求解方程，得到機構系統