考虑应变率效应的复合材料层合板冲击动态响应

基于对分离式霍普金斯拉杆试验结果的分析,建立了T300/epoxy复合材料考虑应变率效应的黏弹性本构模型,并将该模型引入有限元分析软件LS-DYNA,对T300/epoxy复合材料层合板进行了冲击动态响应模拟计算,计算结果与试验结果吻合较好,验证了模型的有效性.从层合板抗冲击性能的角度提出了有效冲击时间的概念,探讨了考虑应变率效应时复合材料层合板在高速冲击有效时间内的应力(应变)分布、挠度随冲击速度的变化等动态响应规律.分析发现:最大正应变和层间剪应力沿层合板边长方向的衰减先快后慢,衰减速度明显变小的范围大约在距弹着点20 mm附近;在相同冲击速度条件下,层合板的挠度随到冲击点距离的增大而减小,在2个垂直方向上挠度分布规律基本相同,层合板表现出整体变形的对称性;存在冲击影响域,在一定范围(10 mm)之外,冲击速度高时层合板的挠度反而小,冲击影响域也小.     

高速船复合材料层合板非线性动力响应分析

研究了高速船复合材料层合板在冲击载荷作用下的非线性动力响应 .基于经典的层合板理论及板的大挠度基本假设 ,得到四边简支层合板的非线性运动方程及变形协调方程 ;用级数展开把非线性偏微分方程组化为易于求解的 Kronecker张量积形式的二阶常微分方程组 ,并由四阶Runge- Kutta法数值求解 .讨论了载荷形式对复合材料层合板动力响应的影响     

一种分析层合板大挠度动力响应的有效方法

研究了四边简支复合材料层合板在横向冲击载荷作用下的非线性大挠度动力响应，提出了一种精确的计算方法，该方法基于经典的层合板理论及板的大挠度基本假庙，得到四边简支层合板的非线性运动方程及变形协调方程；用Galerkin法进行离散，将位移和应力函数展开为级数形式，由此获得一组非线性微分方程组；引入Kronecker张量积把非线性微分方程组化为易于求解的Kronecker张量积形式的二阶常微分方程组，由4阶Runge-Kutta法数值求解，文中讨论了不同载荷形式及初始挠度对复合材料层合板动力响应的影响。     

复合材料层合板辊压工艺参数影响轧辊轴承振动实验研究

利用卧式二辊试验轧机辊压"三明治"式AZ31-PE复合材料层合板,改变轧制速度、压下率和基体厚度配比辊压工艺参数,测量层合板咬入时轧辊轴承的振动响应,并将结果进行对比分析.随着轧制速度和压下率的增大,轧辊轴承水平方向加速度峰值、垂直方向加速度峰值和轧制力峰值均增大;当基体厚度配比为53.98％时,轧辊轴承出现较大的振动,随着基体厚度配比增加,振动明显减小;复合材料层合板由于自身的高阻尼特性,可以降低轧辊轴承在轧件咬入冲击阶段的振动,消减轧机主传动系统的振动.     

Pasternak地基上弹性转动约束层合板的振动特性

基于经典层合板理论 ,研究在面内预加荷载作用下 Pasternak地基上带有弹性转动约束的复合材料矩形层合板的振动特性 ,给出了相应的半解析数值方法 .在运用一维 DQ格式沿 X轴将板的横向振动控制方程实施离散化的基础上 ,沿 Y轴选取满足边界条件的特征函数作为挠度试函数与应力试函数 ,应用 Galerkin法建立起求解自振频率的特征方程 .数值结果表明 ,转动约束刚度、地基参数、面内载荷形式、层合板铺设方式等因素对层合板振动特性均有较大影响 .     

粘弹层合板阻尼振动的层间应力和实验研究

应用混合分层理论,并在板的厚度方向采用位移和应力插值函数推导出粘弹层合板的动力学方程.计算了自由阻尼结构的法向位移响应幅值和层间横向应力的相对幅值,分析了粘弹性材料模量的影响.在高频疲劳试验机上试验不同粘弹性材料的自由阻尼层合板的稳态振动.结果表明:较高的层间法向正应力是低频振动中引起粘弹层合板分层破坏的主要因素,采用面内方向加强的粘弹层合板能有效地降低界面上法向正应力的值.这与通过动力学方程分析粘弹层合板的结论是一致的.     

弹性叠层结构中的一个非线性问题

本文探讨了对称正交铺设与角铺设矩形层合板的非线性振动问题,在研究文章[1]、[2]的基础上,将问题归结为非线性常微分方程组的稳定性问题,阐明了其振动特性,给出了稳定的条件。     

压电层合板的结构特性及优化分析

基于三维弹性和压电理论 ,用幂级数展开方法得到了压电层合板静态特性的三维解 ;给出了压电层与基体之间剪应力、位移、电势的三维分布图 ;讨论了工程中常用的 2类压电材料在感知和作动情况下沿压电材料厚度方向电势的分布情况 ,分析了电势可看作线性分布的条件 ;讨论了压电层及粘结层厚度变化对层合板变形的影响 ,并作了优化分析 .     

考虑逐步失效的层合板低速冲击损伤研究

提出了一种预测复合材料层合板低速冲击损伤的数值分析方法.利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行模拟计算,得到层合板考虑逐步失效影响的冲击响应.将冲击响应中的最大冲击接触力作为集中载荷准静态地加载到板的冲击接触处,结合分层失效准则得到分层损伤的形状和尺寸.对几种典型的层合结构进行模拟计算,其结果与文献中的实验结果基本一致.     

复合材料层合板的粘弹性有限元分析

用有发元方法进行复合材料层合结构的线性粘弹性分析,以粘弹性材料松弛型积分本构关系为基础,给出了复合材料层合板的有限元控制方程及相应的有限元分析程序,通过关例计算,分析了层合板的粘弹性响应,结果表明,本方法是行之有效的。     

用样条配点法求解反对称角铺设层合板动力响应

工程结构中的复合材料层合板的几何参数往往具有随机性质。如何研究随机参数层合板响应的统计特性 ,这对正确估计结构设计的可靠性有着非常重要的意义。用样条配点法 ,将复合材料层合板结构离散后 ,应用Lagrange方程 ,建立了复合材料层合板的力学模型 ,研究了随机参数反对称层合板动力响应 ,推导出层合板位移、速度和加速度的标准差。在数值算例中 ,对于各种边界条件 ,选择样条函数作为振型函数 ,用样条配点法求出了结构的动力响应量及统计特征值 ,并与Newmark法进行了比较 ,验证了该方法的有效性。     

复合材料层合板随机参数结构的响应分析

工程结构中的复合材料层合板的几何参数往往具有随机性质。如何研究随机参数层合板的动力响应。这对正确估计结构设计的可靠性有着非常重要的意义。本文用随机摄动法，将复合材料层合板结构离散后。应用Lagrange方程，建立了复合材料层合板的力学模型，研究了随机参数反对称层合板响应的统计特性。推导出层合板位移，速度和加速度的标准差。在数值算例中，对于各种边界条件，选择样条函数作为振型函数。用样条配点法求出了结构的位移响应量及统计特征值，并与Newmark法进行了比较，验证了该方法的有效性。     

层合板的振动控制及公式推导的程序实现

在不同的边界条件下,应用不同的板理论对正交各向异性层合板振动控制问题进行了求解,数值算例反映减振效果非常明显。文章使用Mathematica语言编制大型公式推导分析程序,一方面使得层合板振动控制问题得以方便求解;另一方面其结构化的子程序也为今后此类问题的研究提供源代码。     

随机参数反对称层合板响应的灵敏度

工程结构中的复合材料层合板的几何参数往往具有随机性质，如何研究随机参数层合板的灵敏度，这对正确估计结构设计的可靠性有着非常重要的意义，用随机摄动法，导出了求反对称层合板响应灵敏度的计算公式，研究了随机参数反对称层合板响应的灵敏度。     

脉动流诱发复合材料层合板动力响应

导出在脉动流顺流向作用力下的复合材料层合板的运动方程 .提出用加权残值法中的时域样条配点法对反对称角铺设层合板进行动力响应计算 .由于样条函数有良好的逼近性及紧凑性 ,使得层合板在脉动流这种复杂荷载作用下的动力分析也相对简单 .计算结果表明 ,零均值流量脉动流顺流向作用力诱发反对称角铺设层合板的时域响应近似于具有一定带宽的谐波运动 ,而这一带宽又是由一定周期运动形成的     

随机参数非线性系统在确定性荷载下的随机响应分析

应用摄动法和随机中心差分法,研究了具有随机性参数的非线性系统在确定性荷载下的随机响应,得到了均方响应的一种近似迭代关系,分析了随机参数反对称层合板的统计特性     

含损伤复合材料AGS结构固有频率数值预测

通过共振峰法求解了蒙皮内含分层损伤复合材料格栅加筋板的固有频率.分别采用复合材料板单元梁单元模拟蒙皮和肋骨,结合Adams应变能法与Rayleigh阻尼相结合的阻尼模型,并引入Hertz型非线性接触单元模型来避免上、下子板间的嵌入现象,推导了求解含损伤复合材料格栅加筋结构动力响应的有限元列式.在上述模型和理论基础上,首先采用精细积分法求解含损伤AGS结构的动力响应,再由外载频率与板内最大动挠度曲线的峰值确定结构的各阶固有频率,从而为蒙皮含分层损伤AGS结构固有频率的数值预测提供了一个较为有效的途径.