纤维复合壳板与金属构件连接的对比分析

为了提高纤维复合壳板与金属构件的连接强度,拓展材料应用范围,优化材料组合结构,提出了一种采用纤维复合榫头与金属构件凹槽连接的新型连接技术,这种新型连接技术工艺简单,可采用相同的材料,在糊制纤维复合壳板时,同步成型,同步固化,连接牢固,质量可靠,使连接处的强度等同母材,组成的结构受力均匀,承载能力大大提高,综合技术性能更加优越,可作为承载主结构。

复合材料板壳分析的样条有限点法

本文提出一个分析复合材料板壳的样条有限点法，建立了静力分析、热效应分析、稳定性分析及动力分析的新计算格式。这个方法是以B样条函数、高阶剪切变形理论及变分原理为基础而建立的，由于采用样条离散化，不存在剖分协调问题。利用这个方法分析复合材料板壳，不仅计算简便，而且精度也高。

复合材料板孔边应力集中研究

在板壳理论中,带有开口会引起应力集中,需要对开口部位进行补强,带有小圆孔的金属板壳的应力集中度是3倍,带小孔的复合材料板的应力集中与金属不同。本文针对带有圆孔有限宽复合材料板壳的受力情况进行分析,与金属带圆孔有限宽板壳进行理论和有限元对比。从理论上和有限元仿真上对不同铺层孔边应力集中的影响进行分析对比,使用首层失效准则将没有圆孔与含有圆孔的失效载荷对比,指出适合于此种载荷的铺层形式,总结出针对不同铺层的圆孔的一般性结论,为后续复合材料板壳的设计提供支撑。

金字塔点阵夹芯板单元结构准静态压缩性能研究

点阵夹芯板结构是一种新型的轻质、高强度多功能材料,在船舶领域有着广泛的应用前景。而传统金属材料的夹芯结构面板与芯子之间是通过粘结或焊接连接,易造成弱界面缺陷。基于此,提出一种增强金属材料桁架类夹芯复合壳板结构节点强度的新型加工工艺方法。首先,对点阵夹芯结构在准静态压缩载荷作用下的弹性本构关系进行理论分析;然后,对用该方法制备的节点增强金字塔点阵夹芯复合壳板单元结构进行准静态压缩试验研究。结果发现,随着载荷的增加,金属杆发生塑性屈服并在中间部位出现了断裂。最后,将试验结果与理论预测值进行比较,发现二者吻合较好,证明了理论分析的正确性。

正交各向异性圆板非线性振动的亚谐分岔

研究了正交各向异性圆板在简谐激励q0 cos(Ω0 t)作用下 ,非线性受迫振动的亚谐分岔问题。采用多尺度法和伽辽金原理求得了 1 2和 1 3阶亚谐解 ,并通过Runge Kutta法进行数值仿真 ,给出响应的时间历程、相图、功率谱。

船用钢/复合材料组合系统的内损耗组成分析

利用阻尼性能优越的复合材料进行潜艇减振降噪设计已比较普遍,钢/复合材料板壳组合系统结构作为典型的施工单元件形式,其阻尼性能密切关系到结构在共振区的响应。从黏弹性阻尼理论出发,描述了阻尼耗散机理,基于统计能量的角度对系统内损耗因子组成进行了论述,指出多种材料组合下系统的结构损耗与材料组成、振型相关,声辐射损耗受流体介质、壳板性质等影响较大。进一步完成了钢板、玻纤增强树脂壳板在4种工况下的内损耗因子测试,结合数值计算,总结了试验模型的损耗因子组成规律,并预报了其边界损耗因子。结果表明:相同结构型式及边界条件下,空气中的声辐射损耗仅为水中的1/40左右;在非刚性连接形式下,边界损耗对系统的内损耗因子贡献较大,对于钢板模型,该连接形式与自由边界相比所表征出的总体阻尼性能相差几十倍。

用于AGS结构分析的混合法

结合均匀化模型和加筋单元模型构造了一种混合模型用来分析复合材料格栅加筋板/壳结构(AGS)。所构造的加筋单元模型是一种高性能协调转角独立加筋板壳单元,保持了肋骨和蒙皮位移场的协调性,同时还满足肋骨和蒙皮具有独立转动条件,该单元中肋骨的方向和位置任意。混合法具有精度高、速度快等特点。通过典型算例讨论了肋骨间距和高度对均匀化模型计算结果精度的影响,通过对带孔复合材料AGS板孔边特殊点应力值的分析证明了混合法的有效性。