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一种压电复合材料层合板机电耦合有限单元 总被引:1,自引:0,他引:1
基于压电复合材料层合板经典理论,建立了一种四边形机电耦合有限单元.所建单元具有m个电自由度,可直接模拟单元中的电压作用和检测电压输出;单元每一节点具有5个位移自由度,可计及复合材料层合板的拉弯耦合变形.给出了各类刚度矩阵的形式,简述了利用Hamilton原理推导出机电耦合基本运动方程的过程,并根据所推导的有限元素和基本方程编制了程序并进行了计算,所得结果与文献中的计算和试验结果相吻合. 相似文献
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卫星构架结构固有频率特性的试验研究和优化设计 总被引:2,自引:0,他引:2
以某卫星构架结构为研究对象,在有限元分析和模态试验验证的基础上,建立合理的优化模型,采用序列二次规划法进行固有频率的优化分析,力求尽可能地降低构架结构的总质量,同时保持原有的模态特性基本不变.优化结果表明,减重效果显著,即星上结构部件的减重潜力以及优化设计在工程设计领域的应用具有现实意义. 相似文献
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基于复合材料层压板与填充螺栓之间的载荷分配情况,提出一种估算含填充孔复合材料层压板压缩极限强度的方法。利用MSC.Patran/Nastran有限元分析软件,建立考虑界面接触的有限元模型。分析了层压板刚度和螺栓刚度对载荷分配系数的影响规律,界面单元应力表明层压板与螺栓之间接触力分布为余弦函数形式。同时,开展了三种铺层T700/LT—03A碳纤维复合材料层压板开孔和填充孔极限压缩强度试验。试验结果表明,含填充孔层压板压缩强度较开孔压缩极限强度提高约30%左右。与试验结果相比,方法的预测值较为保守,且预测误差小于5%。此外,对文献中的T800/3900—2层压板试验数据进行分析,预测误差小于5%,说明该方法能较好地预测含填充孔复合材料层压板压缩极限强度,具有一定的工程应用意义。 相似文献
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舰船横摇垂荡非线性耦合的动力不稳定区域 总被引:3,自引:0,他引:3
研究了横摇和垂荡非线性耦合情况下的动力不稳定区问题,在船舶顶浪情况下,采用约束参数法分别对非线性耦合和线性耦合的方程进行了稳定性分析,得到稳定区域传递曲线方程。用龙格-库塔数值积分方法分别对此两类方程选择多种类型参数值进行摇摆响应分析,观察到横摇回复运动、周期稳态运动、以及混沌和倾覆等现象,验证了理论分析的结果,理论与数值分析表明,横摇和垂荡的非线性耦合对于船舶摇摆是不可忽略的非线性因素,采用约束 相似文献
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为计算复合材料厚板在三维应力状态下的极限承载,综合考虑复合材料厚板的三维应力特性和厚板的本构理论,基于非线性本构关系与增量步迭代法,以Hashin 3D失效准则为单层板失效判据;当层压板中有一层或多层被检测到失效时,对失效层进行刚度折减,并在增量过程中不断更新刚度矩阵。同时,对航空结构件中使用的复合材料厚层压板进行了双轴载荷下的渐进失效过程模拟,分别计算了两种碳纤维环氧复合材料单向带在两种铺层形式以及三种载荷工况下的初始失效和极限承载包线;并给出了不同的铺层和材料组合下层压板的初始失效与最终失效强度包线及每一段所代表的失效模式,展示了层压板的渐进失效过程。本文研究方法解决了对复合材料厚层压板失效过程状态的跟踪与判定问题,同时又不必去建立复杂的三维有限元模型,减小了计算量。 相似文献
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船舶在规则横浪中的奇异倾覆 总被引:9,自引:1,他引:9
采用非线性动力学理论研究了船舶在风浪中的抗倾覆能力.用近似方法求解描述船舶横摇运动的非线性微分方程,获得船舶运动的稳态解.运用分岔分析方法结合Floquet理论对该稳态解进行稳定性分析,结果显示,在一定的波浪条件下,船舶运动将经历倍周期分岔而进入混沌,从而导致船舶的倾覆.由此证明,运动稳定性丧失也是船舶倾覆的一种模式,因此将倍周期分岔归纳为船舶倾覆的机理之一.选择船舶的固定横倾角作为一个敏感因素来探讨它对于船舶抗倾覆能力的影响.结果表明,船舶的固定横倾角会极大地损害船舶在风浪中的稳性. 相似文献
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