復(fù)合材料層合板的非線性后屈曲分析

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1、
年月北京航空航天大學(xué)學(xué)報57&?)
第!?卷第!期#?%&?()??+,?.??/0??1,&2?34??5,&??(%3?,2(?6523&??(%3?,28?)9!?:?9!復(fù)合材料層合板的非線性后屈曲分析童曉琳;北京航空航天大學(xué)飛行器設(shè)計與應(yīng)用力學(xué)系<,摘要應(yīng)用能量變分方法對多向鋪設(shè)的復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了后屈曲分析9在分析中計及了幾何非線性和物理非線性的影響,導(dǎo)出了層合板結(jié)構(gòu)的總勢能表達(dá)式,最后獲得在面內(nèi)縱向壓縮載荷下的非線性后屈曲控制方程9通過對幾種,&碳=環(huán)氧復(fù)合材料層合板鋪層情

2、況的編程計算得到了不同的經(jīng)典臨界值尸>?及其后,?&,·屈曲平尸
?))衡位形曲線即=一Α=Β曲線并總結(jié)出一些帶有規(guī)律性的結(jié)論ΧΧ非線ΧΧ關(guān)鍵詞層板復(fù)合材料性屈曲后屈曲分類號Δ+ΕΕ!Χ?Ε,、,由于復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)比強(qiáng)度高比剛度大耐疲勞性和可設(shè)計性好等優(yōu)點近年來日益廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門,特別是對重量和性能要求苛刻的航空與航天結(jié)構(gòu)9結(jié)構(gòu)在面內(nèi),縱向壓力或剪力或壓剪載荷聯(lián)合作用下的屈曲問題是設(shè)計中必須考慮的重要問題之一由于,在研究中計及了材料的物理非線性和屈曲時的幾何非線性影響再加上復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)

3、強(qiáng)烈的各向異性特性,使得問題的理論分析和求解均變得十分復(fù)雜和困難9,Φ?年代以來科學(xué)家們對受縱向壓力作用的復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)的屈曲問題進(jìn)行了大量的理論分析與實驗研究9在方法上采用了有限差分法,有限元法及能量變分法等等9根據(jù)作者,,,的研究實踐為了使理論分析更加精細(xì)計算機(jī)程序系統(tǒng)規(guī)模較小并且具有足夠的求解精度采用了能量變分半解析解法9本文推導(dǎo)了復(fù)合材料層合板在均勻縱向壓力作用下的非線性后屈曲控制方程,并編制了適用性較好的計算機(jī)程序9?,,,,本文針對Γ=?=Η=?Ι仁Η=?=一Η=?Ι和Γ?=Η=?

4、=一ΗΙ等幾種鋪層方式的碳=環(huán)氧,復(fù)合材料層合板進(jìn)行了實例計算求得了各種情況的小撓度穩(wěn)定性的經(jīng)典臨界值及考慮非線·,
>?&,性影響的后屈曲平衡位形曲線通過正則化處理后獲得了尸=尸一Α=Β曲線及一些可供設(shè)計部門參考使用的有價值的結(jié)構(gòu)9
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Ι在層合板失穩(wěn)的臨界點附近單層復(fù)合材料的應(yīng)力應(yīng)變的增量之間的關(guān)系為、了?#>?./、
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