变厚度夹层板的弯曲问题

以三个广义位移和夹芯厚度为基本变量,以 Ｒｅｉｓｓｎｅｒ 理论的基本假设为基础,建立了夹芯层厚度沿一个方向线性变化的三层夹层板弯曲问题的偏微分方程当令 ＝ ０ 时,方程便退化为经典的等厚度夹层板的平衡偏微分方程     

夹层板几何与物理参数对单向压缩稳定性影响

为分析夹层板几何与物理参数改变对其在均匀纵向压缩下稳定性的影响.采用三维实体单元建模,利用FEM对夹层板失稳特性进行研究.针对不同夹芯形式、不同夹芯网格的疏密程度和不同表板厚度等因素,计算比较了不同几何和物理参数夹层板在压缩载荷作用下的稳定性,得到了不同类型夹层板的临界载荷.分析了夹层板几何和物理参数对其失稳的敏感性,得出了相关参数对夹层板失稳时的敏感因子,对夹层板的功能设计具有指导意义.     

钢-弹性体夹层正交异性桥面板受力性能分析

通过三跨聚氨酯-钢板夹层结构正交异性桥面板空间结构的计算,分析该种夹层桥面板在夹芯层厚度及面板厚度变化时,在不同受力状况和不同截面处各控制点的受力性能.结果表明,夹层桥面板的受力特性在于:在跨中截面中间纵向U形加劲肋上方的夹层板底面纵、横向应力拉压性质与常规受弯构件不同;加劲肋底面纵向应力比截面其它位置大得多,横向应力可忽略;在支点截面中间加劲肋与桥面连接处,聚氨酯芯层纵向应力最大,横向应力可忽略;钢板与聚氨酯结合面的剪切强度大于6 MPa时可满足粘结要求.     

功能梯度负泊松比蜂窝夹层板的振动特性

蜂窝夹层板作为一种常见的轻质多孔材料在航空航天和建筑等领域具有广泛的应用。研究了具有梯度的负泊松比蜂窝夹层板自由振动时的频率,及其随蜂窝芯层梯度和板几何参数的变化规律。利用Reddy高阶剪切变形理论和Hamilton原理推导了四边简支边界条件下的负泊松比蜂窝夹层板的偏微分运动微分方程,利用Navier法计算出系统的前十阶固有频率。借助有限元Abaqus软件建立了内凹六边形负泊松比蜂窝夹层板模型,计算其固有频率,两种方法的计算结果对比表明:理论计算求得的固有频率和有限元仿真得到的结果基本一致,验证了有限元模型的可靠性。基于此方法分别计算了蜂窝芯层具有角度梯度、厚度梯度和功能梯度的负泊松比蜂窝夹层板的前十阶固有频率,并与无梯度时的计算结果对比,分析了芯层梯度变化对系统固有频率的影响。     

表层正交异性材料夹层板弯曲平衡方程及边界条件

分别根据夹层板的Ｒｅｉｓｓｎｅｒ理论和Ｈｏｆｆ理论,推导出表层为正交各异性材料夹层板的弯曲平衡微分方程,方程中包括ψｘψｙω三个广义位移。     

表层正交异性材料夹层板弯曲平衡方程及边界条件

分别根据夹层板的Ｒｅｉｓｓｎｅｒ理论和Ｈｏｆ理论,推导出表层为正交各向异性材料夹层板的弯曲平衡微分方程,方程中包括ψｘ、ψｙ、ｗ三个广义位移．     

夹芯厚度与真空度对蜂窝夹层隔声特性的影响

研究了蜂窝夹层结构在不同夹芯厚度和空腔真空度下的隔声特性.就平面声波垂直入射的情况,对蜂窝夹层结构的隔声特性进行了理论分析,并采用有限元软件,对不同夹芯厚度与空腔真空度下的结构隔声特性进行了数值模拟.结果表明:提高蜂窝夹层结构中夹芯厚度与空腔真空度,能够有效改善蜂窝夹层结构在不同频段内的隔声性能,尤其体现在中高频段.在蜂窝夹层用于隔声结构设计与使用过程中,针对不同的噪声频谱需求,采用有限元计算的方法选择蜂窝夹层结构的夹芯厚度与空腔真空度,可以达到所需的隔声要求.研究结果对轻薄隔声结构的设计具有一定的指导意义.     

泡沫铝夹芯板抗侵彻性能的数值研究

应用LS-DYNA 3D有限元软件数值研究了固支泡沫铝夹芯方板的抗侵彻性能。分析了面板厚度、芯层厚度、芯层相对密度及不同子弹形状对夹芯板抗侵彻性能的影响,以及不同撞击速度下夹芯板各组成部分的能量耗散机制。研究结果表明,增加面板厚度、芯层厚度或芯层密度均能有效提高夹芯板的抗侵彻能力;泡沫铝夹芯板抵抗锥形弹侵彻的能力最弱;在研究范围内面板吸收了绝大多数冲击能。研究结果对泡沫金属夹芯结构的工程应用有一定的参考价值。     

波纹-负泊松比蜂窝混合芯夹层板的自由振动

夹层板作为一种复合材料结构,其芯层在系统特性中起着重要作用。基于三阶剪切变形理论(third-order shear deformation theory, TSDT),通过Rayleigh-Ritz法研究了由梯形波纹与具有负泊松比的蜂窝组成的混合芯夹层板的自由振动,分析了边界条件及参数变化对夹层板振动特性的影响。结果表明,边界条件、芯层结构与蜂窝倾角对夹层板的固有频率有重要影响。研究结果对混合芯夹层板结构在工程应用中的设计与优化具有一定的理论指导意义。     

加权余量法在正放类网架结构中的应用

具有三个广义位移的夹层板弯曲理论,可用以分析正放类的平板网架结构,简称“拟夹层板法”。它是由三个二阶偏微分方程式组成,该方程组的一般解析解法是Navier的双重三角级数法。这样需要通过转换式建立只有一个新的位移函数的六阶偏微分方程,然后用Navier法求得新的位移,再由代到转换公式求出三个广义”位移,从而求出网架的内力及各杆之轴向力。整个计算比较繁琐。本文采用加权余量法,直接以三个基本偏微分方程为控制方程,设三个试函数,代入控制方程求得三个余量方程,然后采用加权余量法中两个精度较高的计算方法,即伽辽金法,与最小二乘内部配点法,求出试函数的待定参数从而得出三个广义位移的逼近解。采用加权余量法计算,概念清晰,误差可知,计算精度高,程序简单。在广泛应用微型机的今天,更具有实用价值。     

方形蜂窝夹层曲板的振动特性研究

针对专用车辆罐体的方形蜂窝夹层封头,研究了四边简支方形蜂窝夹层曲板结构的振动特性。以Hoff夹层板理论为基础,通过能量法将蜂窝层芯等效为面内各向同性夹层,并考虑曲率的影响,建立了四边简支方形蜂窝夹层板振动理论模型。基于有限元软件建立了考虑蜂窝层芯细节的有限元模型,对理论模型结果进行了验证,两者结果取得良好吻合。通过理论模型和有限元模型研究了夹层几何参数及内压对蜂窝夹层曲板结构固有频率和振动模态的影响。研究表明:蜂窝夹层曲板的振动模态与均质实心曲板振动模态相似,其固有频率随着内压的增大而提高,相同质量的蜂窝夹层曲板固有频率远高于均质实心曲板的同阶固有频率。所得结果为蜂窝夹层曲板结构的动力学优化设计提供了必要的理论参考。     

空腹夹层板的构造及连续化分析方法

空腹夹层板是一种的楼盖体系，有良好的力学性能及技术经济指标。本文介绍了空腹夹层板楼盖的构造及特点。采用Ｒｅｉｓｓｎｅｒ型夹层板理论，导出了空腹夹层板连续化的六阶偏生分方程式，给出了矩形平面周边简支条件下微分方程的解析解，并作了算例分析。     

泡沫铝-环氧树脂复合夹芯梁动态三点弯曲试验研究

通过三点弯曲冲击试验测试了泡沫铝-环氧树脂复合夹芯梁的动态力学性能,研究了这种复合夹芯梁的破坏形态、荷载-时间曲线和能量-时间曲线。分析了不同冲击速度和芯层厚度对冲击荷载和吸能量的影响,与传统蒙皮夹芯梁和纯泡沫铝梁进行了比较。结果表明,在试验设定的参数范围内,这种复合夹芯梁表现了较好的整体性。冲击速度和芯层厚度对其动态力学性能有明显的影响,随着冲击速度的增加,夹芯梁的冲击承载力逐渐增加,但冲击速度较大时复合夹芯梁会表现出一定脆性破坏,导致吸能能力降低。随着夹芯梁芯层厚度的增加,冲击承载力与吸能能力逐渐增加。与传统夹芯板和纯泡沫铝梁相比,其冲击承载力和吸能能力明显提高,说明这种泡沫铝-环氧树脂复合夹芯梁具有良好的动态力学性能。     

夹于等厚同性质介质中同厚度多层褶皱构造

运用弹性力学和塑性流变学理论建立了夹于相同力学性质等厚度介质中同厚度多层褶皱变形理论模型、非齐次偏微分方程及主波长理论,运用数理方程和特殊函数理论解出齐次偏微分方程的特解和一般解,并用弹性材料和塑性材料的模拟实验加以验证.研究结果表明弹性材料的主波长Lm与主多层弹性模量B、介质的弹性模量B0、层的数量n、厚度t及介质的厚度h有关;塑性材料的主波长Lm与主多层粘滞系数μ、介质的粘滞系数μ0、层的数量n、厚度t及介质的厚度h有关.这对同性质等厚度多层褶皱进行理论研究和野外实践有指导意义.     

纤维增强复合材料U型夹层板的弯曲性能

通过泡桐木芯材和纤维增强复合材料(FRP)面板厚度不同的9组复合材料U型夹层板构件的3点弯曲性能试验,分析该类型组合板的弯曲性能、变形性能和破坏模式。研究表明:在截面高度、宽度、翼缘板与腹板夹角相同的情况下,随着芯材厚度和FRP面板厚度的增加,复合材料U型夹层板的抗弯、抗剪能力相应提高。将试验得到的变形值与Timoshenko梁方程计算值对比,发现在弹性范围内U型夹层板弯曲变形值与计算值较为吻合。     

软芯夹层圆环板的面内自由振动分析

基于线弹性体理论,得到各向同性材料软芯夹层圆环板面内自由振动的控制微分方程。采用微分求积法(DQM)对软芯夹层圆环板面内自由振动的特征方程及其边界条件在节点上进行离散,研究了其面内自由振动的无量纲频率特性。求解过程使用MATLAB编制的程序进行计算。结果表明:不同边界条件及几何参数对软芯夹层圆环板无量纲频率均有影响,同时也说明微分求积法能有效求解软芯夹层圆环板的面内自由振动问题。本文的研究为求解此类问题的低阶、高阶振动频率提供了一种简便有效的数值方法。     

复合材料夹层板弹性常数的测定与分析

本文介绍了玻璃钢——泡沫夹芯夹层板弹性常数的测定原理、方法和测量设备。对不同方法测得的数据与理论计算结果进行了比较与分析,对测量精度进行了讨论。为探讨夹芯材料、边界情况对弹性常数的影响,进行了对比实验,得到了一些有意义的结论。     

格构腹板增强复合材料泡沫夹芯板侧压性能试验与分析

提出一种以聚氨酯泡沫为芯材、玻璃纤维增强复合材料为面层和格构腹板的新型复合材料夹层结构板材。采用真空导入工艺制备8个参数不同的夹芯板试件,并对其进行侧压性能试验,探讨格构腹板和聚氨酯泡沫等参数对构件压缩破坏形态和承载性能的影响,并根据复合材料力学理论进行理论分析。结果表明:格构腹板可提高夹芯板的截面刚度,并能有效提升芯材与面层的界面粘结强度,抑制夹芯板面层剥离;聚氨酯泡沫芯材能有效抑制板材在加载初期的局部屈曲;理论分析与试验结果相吻合。     

腹板增强复合材料夹层板低速冲击试验与有限元分析

通过格构腹板增强复合材料泡沫夹层板的低速冲击试验,分析试件破坏形态及峰值撞击力。采用ANSYS/LS-DYNA对夹层板的低速冲击性能进行数值分析及试验验证,并通过有限元方法研究纵向格构腹板间距、横向格构腹板间距、面板厚度及芯材高度对峰值撞击力的影响。结果表明:设置格构腹板能减轻试件破坏程度,提高夹层板抗冲击能力。峰值撞击力会随着纵向格构腹板间距、横向格构腹板间距、芯材高度的减小而增大,而面板厚度对峰值撞击力的影响较小。     

空腹夹层板连续化分析的两种模型

根据空腹夹层板的构造特点 ,提出了空腹夹层板连续化分析的两种计算模型。其一为三层板模型 ,其二为五层板模型。分别建立了空腹夹层板基于两种模型的基本微分方程 ,并推导出矩形平面、周边简支条件下的级数解 ,得到一些有价值的结论。