长期荷载作用下含粘弹性界面层合板的力学行为

采用状态空间法研究了含弱界面斜交铺设复合材料层合板的力学行为.选用Kelvin-Voigt粘弹性本构关系模拟结构的界面特性.为了考察长期荷载作用下层合结构依赖于时间变量的力学响应,通过递推关系在时间域内构建了一组关于层间滑移量的状态微分方程,从而得到了结构中各物理量在任意时刻的弹性力学精确解.通过与其他学者研究结果的比较,验证了本研究方法的准确性和有效性.研究结果表明,层间弱粘结会严重影响复合材料层合结构的力学特性,降低结构的承载力和整体刚度.

含弱界面层合梁的压电阻抗分析及参数研究

采用有限元软件ANSYS进行模拟分析,构建了含弱界面损伤的层合结构压电阻抗(EMI)模型.分析中选用线弹簧模型对主体结构层间弱界面损伤进行构造,并与其他学者的解析解以及实验结果进行了对比,验证了考虑层间滑移或脱粘效应对层合结构进行模拟分析的有效性和准确性.然后,基于该模型对含弱界面的微型组合钢梁进行损伤研究.研究结果表明,所建立的三维有限元压电阻抗模型能够清晰地检测到损伤的出现和发展.最后,讨论了粘结剂等其他参数对该有限元模型的影响.

考虑界面蠕变效应的层合壳结构的力学响应

采用三维有限元方法分析了考虑界面蠕变效应的斜交铺设层合壳结构的力学响应,引入带阻尼弹簧单元模拟Kelvin-Voigt黏弹性界面.与其他学者的解析解结果作对比研究,验证了该有限元层合壳模型的有效性和准确性.进一步研究表明,由于层间界面的蠕变效应,层合壳结构的力学响应随时间发生显著变化;同时,随着时间推移,结构的承载力和整体刚度明显下降,因此在将来的层合结构设计过程中应充分考虑弱界面的影响.