建立了可以預測面內破壞、分層破壞和芯層破壞的復合材料夾層結構逐漸破壞模型,利用能量變分原理和非線性幾何方程,以反對稱失穩(wěn)為例導出了考慮
剪切效應夾層板的非線性穩(wěn)定性控制方程組,并利用廣義傅氏級數(shù)法對此高階偏微分非線性方程組進行數(shù)值求解,在此基礎上利用蔡2胡及最大剪應力強度理論及剛度退化規(guī)律得到復合材料夾層板的臨界載荷、后屈曲路徑、破壞過程和強度極限。
由于復合材料夾層結構具有比強度高、比剛度大且重量輕等優(yōu)點,又具有減振、吸音、隔熱、耐疲勞等特性,其在航空航天飛行器等先進結構上獲得了日益廣泛的應用,與各向同性材料不同,復合材料夾層結構的破壞是一個很復雜的過程,預測一個實際結構在復雜載荷和復雜邊界條件下的破壞模式及破壞強度一直是工程十分關注的問題,利用最先一層失效的概念來預測復合材料夾層結構的最終破壞強度通常過于保守,實際上最先一層的破壞并不意味著整個夾層結構的破壞,只是整體剛度有明顯的下降,此時構件尚可進一步承載,直至相當?shù)匿亴佣际Ш?,并不再能承受載荷時整個構件才算全部破壞,本文建立了可以預測面內破壞、分層破壞和芯層剪切破壞的夾層結構逐漸破壞模型,并且研制了相應的程序系統(tǒng),該系統(tǒng)可在任一載荷階段給出結構的變形、應力和各層破壞情況,并可預測當前結構的剩余剛度、剩余強度和最終破壞強度。
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復合材料夾層結構的逐漸破壞計算模型.pdf
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