有限层法在叠层板弯曲问题中的应用

本文建议应有限层法分析复合材料叠层板的弯曲.从四边简支矩形叠层板的弯曲实例来看,其结果与精确解吻合得很好,说明该法是可行的简捷计算方法.最后,并对该法提出位移函数的修正方案,以改进上、下表面的条件的适应性.     

正交异性椭圆薄板和叠层板的大挠度弯曲

本文采用摄动法,以中心挠度为摄动参数,研究了固定支承的正交异性椭圆薄板和叠层板在均布载荷作用下的大挠度弯曲。并以石墨/环氧纤维增强复合材料为例对各种长、短轴比值F的薄椭圆板和对称正交铺设叠层椭圆板(包括圆板和无限长板)作了数值分析。     

复合材料叠层板弯曲问题有限元分析

通过“单体检验”并以“自由公式”为基础的任意四边形,考虑剪切变形的板弯曲单元体为出发点,并采用等参数平面应力单元而构造了一种新型的复合材料叠层板弯曲单元体。数值结果表明此种单元得到的数值解与精确解误差很小,证明了此种单元的优越性能。     

复合材料对称叠层板非经典弯曲问题的解析解

本文应用作者以前提出的一种考虑横向剪切变形的叠层板理论，研究了二对边为简支另二对边为任意支承的复合材料矩形对称叠层板的静力弯曲，获得了该问题的解析解，并对其影响因素进行了研究。实例计算表明，其它文献所给的有限元数值结果与本文计算结果一致。     

边界条件对双模量叠层板大挠度弯曲的影响

本文用动力松弛法(DRM)求解了两层正交铺设双模量叠层方板在三种边界条件下的非线性弯曲问题。文中对DRM的阻尼系数的确定方法作了改进;指出了使用Bert模型计算各点的刚度时应考虑该点曲率的各种组合情况;给出了受正弦载荷和均布载荷作用的两种双模量复合材料叠层板的数值结果,得出了一些有用的结论。     

界面损伤对正交叠层板最终拉伸强度的影响

基于现有应力集中分析结果及随机扩大临界核统计理论,对正交(混杂)叠层复合材料中由于90°层的基体开裂、层间界面破坏、0°层中部分纤维断裂及纤维/基体界面损伤相互作用的最终拉伸破坏过程进行统计分析.计算结果为现有的实验所证实.计算结果表明,正交叠层板的最终拉伸强度与界面剪切强度有关,适宜的界面黏结,相应的强度最高.本研究可对此类复合材料的最终拉伸强度作出合理的预报,并为复合材料叠层板的优化设计提供理论依据.     

对称角铺设矩形叠层复合材料板受低速冲击时的解层破坏分析

研究了低速冲击作用下复合材料结构破坏行为与冲击速度及材料属性间的关系.采用碰撞力分段模型和一阶剪切理论分析了给定初始速度的铁球与四边夹支的叠层复合材料板中心发生碰撞的动力学行为,包括碰撞力及表面沉陷随时间的变化规律;然后根据忽略厚度的界面模型假设及简化的Tsai-Wu张量破坏准则对叠层复合材料板的解层破坏进行了计算和分析.结果表明最大碰撞力与初始碰撞速度成正比,夹支矩形叠层复合材料板的解层破坏区域最先出现在应力幅值较大的中轴线及边界附近,并随初始碰撞速度的增大而扩展并改变几何形状.     

四边简支条件下对称蜂窝夹层板的弯曲振动分析

应用经典叠层板理论(CPT)、一阶剪切板理论(FSDPT)和三阶剪切板理论(TSDPT)对四边简支条件下对称蜂窝夹层板的弯曲振动进行了分析.弯曲振动分析中将蜂窝芯层等效为一正交异性层,其等效弹性参数由修正后的Gibson公式获得,推导了蜂窝夹层板在四边简支条件下的固有频率方程.经具体算例表明,对于铝蜂窝夹层板固有频率的计算,三阶剪切板理论的计算精度要高于经典叠层板理论和一阶剪切板理论.     

拉弯耦合对复合材料叠层板稳定问题的影响

本文用动态松弛法(DR法)研究了拉弯耦合对复合材料叠层板稳定问题的影响。对受均匀单轴压力的碳/环氧正交铺设简支叠层平板和微曲板的数值结果表明,拉弯耦合对不对称叠层板稳定问题的影响是显著的。     

静力凝聚法解叠层厚板的自由振动问题

文章提出一种改进的叠层板理论,并针对两种特殊的叠层和相应的边界条件,给出了叠层复合材料厚板的解析解.该文还应用静力凝聚法,凝聚掉平面内位移和转角自由度,这样,求解特征值问题的工作量将大大减少.算例表明,这些工作是相当有效的.     

正交各向异性叠层复合材料板弯曲分析的有限单元法

文中构造出２０结点４８自由度三维退化层合板单元,用于分析各层片均为正交各向异性的叠层复合材料板的弯曲问题。该单元继承了文单元的优点,增强求解复合材料板的功能,对最有较强的适应性。对比同类问题分析,基于单层和分层理论的各类数值方法及状态空间理论的精确解法。本文方法简便易行,有相当的精度保证,求解效率也远高于上述诸法,是一种适合于结构总体分析的有效方法。     

复合材料叠层曲板在轴压位移下的非线性稳定特性

复合材料叠层曲板在轴压位移下的非线性稳定特性@黄小清@张红...     

电磁振动给料机复合材料板弹簧疲劳性能实验分析

本文设计了一种复合材料层合板弯曲疲劳实验系统,对复合材料层合板弯曲疲劳时的模量损伤参数进行了研究。对玻璃/酚醛环氧复合材料板弹簧的弯曲疲劳性能进行了实验研究,得到了复合材料板弹簧的载荷—寿命曲线。     

性能可调的自润滑叠层复合材料的摩擦学行为研究

以硅钢叠片为强性层,以含MoS2、石墨和环氧树脂构成的复合自润滑材料为塑性层,采用叠装-粘接工艺制备了强性层-塑性层相间的叠层复合材料.通过控制叠片数量,得到了塑性层含量可调的叠层复合材料.采用球-盘摩擦实验机对叠层复合材料的干摩擦性能进行了评价,结果表明:与无塑性层的叠层复合材料相比,含塑性层的叠层复合材料的摩擦学性能得到了明显改善.在载荷为6N、往复频率为4Hz的条件下,塑性层的面积比为40%的叠层复合材料的摩擦系数为0.15,磨损率为3.8×10-7 mm3/(N.m),比无塑性层的叠层复合材料分别降低了76.7%和96%.由磨痕表面的能谱分析发现,叠层复合材料的强性层表面含有C、S、Mo等元素,而在塑性层表面含有Fe、Si等元素,表明在摩擦热作用下塑性层的润滑剂渗出,并转移到摩擦表面形成转移膜,同时塑性层具有嵌藏金属磨屑的能力.在强性层与塑性层的协同作用下,叠层复合材料具有优异的耐磨减摩性能.     

复合材料夹层板动态特性的有限元分析

采用考虑复合材料叠层板一阶剪切变形的位移模式，推导了复合材料夹层板自由振动的有限元公式，并提出了处理阻尼问题的方法。数值结果与实验的对比表明，这一方法是合理而有效的。     

任意铺设复合材料层合板的自由振动

根据哈密顿最小作用量原理，对任意铺设复合材料叠层板推导了自由振动的变分方程，在此基础上应用RitZ法得到了多种铺设叠层矩形板在一般边界条件下振动基频的计算公式。利用这些变分公式计算了几种典型铺设矩形板的基频，结果表明上述方法是有效的，为进一步进行数值分析提供了理论依据。     

双模量复合材料叠层矩形厚板的弯曲

本文应用加权残数法求解双模量复合材料叠层矩形厚板的弯曲问题。文中给出了两层十字叠层简支矩形厚板在正弦分布载荷作用下的中性面位置和挠度筹的数值结果。这些结果与精确解相当一致。这表明可将该法加以推广应用。     

筒形弯曲和球壳弯曲的一个新的高阶理论解

本文提出了一种新的叠层板壳的高阶理论,面内位移用幂级数,取到四次。研究了筒形弯曲与球壳弯曲问题。算例表明新理论有较高的精度,且与精确解吻合得较好。     

碳纤维复合材料汽车B柱加强板的优化与性能分析

通过建立B柱总成的有限元仿真模型,在等刚度原则下,对碳纤维复合材料B柱加强版进行自由尺寸优化、尺寸优化、铺层角度优化设计,并对B柱总成进行三点弯曲有限元仿真,获取优化后模型的最大位移及最大强度.通过真空导入成型工艺制作B柱加强板样件,并对碳纤维复合材料B柱总成进行三点弯曲试验,校核总成的强度指标.最后基于2018版C-NCAP标准分析整车侧面碰撞性能.通过对比刚度、弯曲性能、侧面碰撞侵入量、侧面碰撞侵入速度、侧面碰撞加速度,优化设计后的碳纤维复合材料B柱加强板可在保证刚度、强度及侧面碰撞性能的前提下替代原钢制B柱加强板,并使B柱加强板减重1.376 kg,减重比达到76.4%.     

对称角铺设层合板受横向荷载的数值分析

本文对对称角铺设层合板受横向荷载问题进行了数值分析.在分析中,对基本方程进行了误差估算,并推导了h~2—外插公式,所得结果和现有的几个方法比较接近,说明在工程中使用是可行的.文中通过数值说明,对称角叠层板,两种材料(石墨/环氧与玻璃/环氧)无论那一种材料,由于扭转弯曲的影响,一般说来,挠度会有所增大,但是它和反对称叠层板情况相比,层数的影响不那样显著.