裂纹夹杂的几何参数及对复合体弹性模量的影响

分析了细观力学中常用的夹杂参数(形状比和体积分数)在研究钱币形裂纹时趋于零的问题,并通过算例加以验证,指出该参数的不适用性.为了更有效地描述裂纹夹杂的几何特征,引入另外两个参数:裂纹面积分数和代表性体积元高宽比,用Mori-Tanaka方法,计算不同几何参数情况下非增强与纤维增强基体中含钱币形裂纹时复合体的弹性模量,讨论了参数的影响,证实了新参数的适用性.     

短纤维夹层对Ⅰ型层间断裂韧性的影响

考虑短纤维在层间杂乱分布特点,基于基体剥落和纤维拉出耦合,建立了层间短纤维夹层的桥联增韧模型和解法,用于分层韧度增量ΔGIC的预报,讨论了短纤维长度和模量的影响.计算结果表明,当碳纤维/树脂层板在层间加入少量的Kevlar短纤维时,层间裂纹张开位移导致短纤维从基体中剥离,在纤维中引起的张力产生桥联力并使纤维拉出,在纤维间相互干扰下,拉出过程中产生的能量耗散使层间断裂韧性明显提高.算例表明,中等界面摩擦、较长的纤维长度和较高的模量有利于提高ΔGIC.计算结果与Sohn和Hu的实验比较表明,建议的模型是合理有效的.     

复合材料层板损伤失效分析

基于连续损伤理论,利用多标量损伤模型,考虑单层板失效前由微裂纹损伤所造成的刚度下降,将Hoffman准则作为复合材料单层板在复杂应力状态下的极限损伤条件,应用该准则对含圆孔复合材料层合板在单向拉伸载荷下的损伤破坏过程进行了数值分析,并与常规(无损伤)失效准则的结果进行了比较.计算表明:损伤引起单层刚度下降,使应力重新分布,加速应力向未损伤层和周围单元转移,从而使应力集中得到缓解,层板的单层破坏载荷明显提高,从而提高层板的极限载荷,提高程度受铺层方式的影响.可见,由损伤引起的刚度下降应在层板失效分析中加以考虑.     

FRP加固结构的高阶剪切-面内变形耦合模型

基于连续损伤理论。考虑胶层的剪切效应，建立FRP加固钢筋混凝土梁的高阶剪切弯曲及面内变形耦合模型，编制了有限元分析的软件．进行非线性有限元分析：通过与已有的试验结果进行对比，证明该模型的简单。有效性：利用该软件对未加固混凝土梁，初始进行加固的混凝土梁以及最大拉应变达到极限值时进行加固的混凝土梁等几种情况进行数值模拟。     

加筋真空容器稳定性分析

研究塑料加筋容器在真空状态下的稳定性·基于线性和非线性分支屈曲模型,用有限元法分析了这种组合壳体的临界载荷·分别计算了圆柱壳和椭圆封头的屈曲,并将总体屈曲载荷作为结构承载能力的理论值·利用平衡路径上两点间的割线,求解非线性路径的分支点·为了检查壳体稳定性的缺陷敏感度以及理论结果与真实的承载能力间的差别,做了两种壁厚容器的真空试验·理论与实验比较表明加筋真空容器稳定性对几何缺陷敏感·根据实验结果,建议了一个对于临界载荷理论值的修正系数·     

具有大倾斜角的纤维桥联分析

将基体作为纤维在垂直和水平方向的弹性支承,考虑基体剥落与纤维拉出的完全耦合,基于基体的支承刚度和破坏条件,利用杆件非线性弯曲模型和有限元法,分析了具有大倾斜角的层间短纤维的桥联力与层间裂纹张开位移的关系·数值算例表明,桥联纤维的弯曲变形是局部的,主要是拉伸,在基体剥落与纤维拉出的影响下,韧性较好的芳纶短纤维桥联张开位移较大,可以在桥联中产生较大的能量耗散和增韧作用     

边界条件对曲板塑性屈曲的影响

借助边梁模拟曲板边界条件，对矩形曲板的每一个边界引入四个边界约束参数，基于分支屈曲理论和形为理论，通过数量级分析，讨论了边界约束对曲板塑性屈曲载荷的影响范围；利用统一的三角级数和能量法，研究任意边界条件下圆柱曲板的弹塑性屈曲；通过算例讨论了曲率，厚度及边辊约束等参数对曲板塑性屈曲的影响。     

确定非线性路径分支点的一种线性化方法

针对非线性有限元与渐近屈曲理论相结合而确定几何非线性路径分支点的情况，提出了一种线性化求解方法。通过理论推导，研究了该方法对分支点求解精度的影响，论证了其应用可行性，并给出了减少误差的方法。     

一个几何非线性空间变形曲梁元

本文以三角函数和幂函数的组合作为形函数,建立了一个能精确描述刚体位移的几何非线性空间变形曲梁元。算例表明该元素精度较高,收敛较快,适于和各种位移模式的壳元素相配合来分析复杂加筋板壳结构几何非线性问题。     

加筋板的局部屈曲

本文提出一个统一的三角级数作为弹性边界矩形平板和圆柱曲板的挠度函数,用位能原建确定在轴压,剪切和侧压作用下板的临界载荷,并用这一级数和分区广义变分原理确定受上述载荷作用时纵横加筋平板和圆柱曲板的局部屈曲临界载荷。通过算例研究了筋或边界抗扭刚度以及筋的非均匀分布对临界载荷的影响。计算表明所用级数的收敛速度较快。