Hamilton体系下层合板弱粘接模型的应用

层合板的层间粘接模型对整个层合板的结构有重要影响.运用Hamilton正则方程对层合板层间的不同类型的粘接模型进行了分析.结合弹性材料修正后的Hellinger-Reissner变分原理和插值函数,构建了直角坐标系下8节点层合板的每一层的线性方程;考虑到脱层板的连接界面处应力和位移的关系,改进了现有的常用弱粘接模型,建立不同粘接模型的控制方程;最后通过求解整个板的控制方程,得到层合板的层间应力和位移.数值算例验证了该模型的正确性,并研究了层间界面为线性和非线性时的问题.结果表明:应用改进后的弱粘接模型,能够更好地模拟层合板的弱界面失效过程.     

受弯层合板边缘效应数值—摄动分析

本文将分析一个受弯复合材料层合板的计算模型.首先利用无量纲变量将层合板任一层的平衡方程变成以位移表示的摄动型微分方程式;然后利用合成展开法,将求解区域分成内部区域和边界层区域,并推导出求解外部解和内部解的数学模型.为突出边缘效应,最后用边界积分方程表示内部解.     

复合材料层合板的分析

在复合材料层合板静力和动力分析方面,本文提出了一个层合板理论.此理论从板的总挠度中分开了由弯曲所产生的挠度W_b与由剪切产生的挠度W_s,因而使得求控制方程的解变得容易了.而且便于讨论和分析横向剪切变形对层合板弯曲,振动和稳定性的影响.     

考虑阻尼的状态向量方程和层合板的振动分析

基于考虑弹性体粘滞阻尼的修正后的Hellinger-Reissner(H-R)变分原理,推导了相应的状态向量方程.结合精细积分法和Muller法为四边简支矩形层合板的简谐振动分析提出了新的方法.依据线性阻尼振动理论,简要地给出了复合材料层合板欠阻尼、临界阻尼和过阻尼3种自由运动的通解公式.通过数值实例研究了粘滞阻尼对复合材料层合板振动的影响.丰富了状态向量方程的理论体系和应用领域.     

主被动阻尼层合板结构的自由振动和阻尼特性分析

给出了含主被动阻尼非对称复合材料层合板结构的振动微分方程;得到了在压电材料和高粘弹材料作主被动阻尼层情况下,简支层合板结构自由振动的自然频率和损失因子的解析解;分析了正逆向压电效应对自然频率和损失因子的影响     

复合材料层合板低速冲击后压缩的损伤累积模型

为了分析复合材料层合板低速冲击后的压缩性能，首先用三维动态有限元素法对两种层合板进行了低速冲击损伤模拟计算，以此作为冲击后压缩(CAI)层合板的初始损伤，然后用三维静态有限元对含损伤的层合板进行压缩破坏模拟和剩余强度计算，从而实现了层合板从冲击损伤到压缩破坏损伤全过程的模拟．结果表明，损伤投影面积和CAI强度的计算值与试验结果有较好的一致性．     

Hamilton等参元与智能叠层板的半解析法

根据压电材料修正后的Hellinger-Reissner(H-R)变分原理,建立了各向异性压电材料4节点Hamilton等参元的一般形式.为智能叠层板自由振动问题和带有压电块的叠层悬臂梁的瞬态响应等问题提出了一种新的半解析法.数学模型的基本步骤:将压电层和主体层看成独立的三维体,在平面内离散各层,分别建立各层的方程;根据主体层和压电层在连接界面上广义应力和广义位移的连续条件,联立主体层和压电层的方程得到全结构的控制方程.等参元不限制智能板侧面的几何边界形状、板的厚度和层数,有广泛的应用领域.     

矩形薄板瞬态响应的卷积型DQ半解析法

卷积型的Gurtin变分原理是目前在数学上唯一能和动力学初值问题完全等价的变分原理,它完全反映了有关初值问题的全部特征,通过卷积将矩形薄板原始控制方程构造成包含初始条件的新的具有完整初值问题特征的控制方程.对新的控制方程在时间域取解析函数,在空间域采用离散的DQ(differential quadrature)法,从而构造了卷积型DQ半解析法.该方法既可以达到和Gurtin变分原理相同的效果,又避开了Gurtin泛函的繁复,经对矩形薄板的动力响应问题的计算表明,该方法是一种精度好效率高的求解动力响应问题的计算方法.     

带裂纹层合板复应力强度分析

本文用经典板理论求得了复合材料层合板的界面应力强度因子．利用裂纹尖端能量释放率和复应力强度因子间的关系，给出最一般的复合材料层合板，在相应外荷载和模型混合参数下的复应力强度因子的一个封闭形式的解．然后提出确定这一模型混合参数的步骤，给出某些层合板的数值结果．并给出在相应外荷载下的小范围接触条件．特别证明了界面韧度曲线的对称性质．最后讨论振荡指数消失后，预计的断裂荷载的精确性．还通过一个实例表明β＝０法的有效性和局限性．     

带裂纹层合板能量释放率分析

为了进一步了解裂纹尖端应力场的特性，本文对复合材料层合板的界面裂纹作了分析。文中强调了能量释放率分量存在的条件，并给出能量释放率分量和应力强度因子间的关系式。结合经典板理论的分析结果，根据外荷作用及某些几何参数和材料多数，导出了一般复合材料层合板的应力强度因子的封闭形式解。为了得到在一般荷载条件下能量释放率的分量，必须分别确定模型混合参数Ω，文中讨论了确定参数Ω的方法，最后，应用本文方法于几种不同种类的复合材料层合板，证明其结果可应用于工程实践。