纤维增强正交各向异性复合材料层合板的湿热屈曲

依据复合材料细观力学研究了纤维增强正交各向异性复合材料层合板的力学性能与温度和湿度的关系,在宏-细观力学模型框架下建立了考虑湿热效应的屈曲控制方程,分析了温度和湿度对复合材料层合板在面内压缩载荷下屈曲行为的影响,并讨论了不同边界条件对屈曲载荷的影响.

正交各向异性碳/环氧四边固支矩形层合板自振频率的近似解

本文利用能量法（瑞利法）近似计算四边固支各向异性层合板振动的固有频率，并对其实测提出了一个实验方案。

正交各向异性碳/环氧邻边固支矩形层合板自振频率的近似解

利用能量法 (瑞利法 )近似计算两邻边固支 ,其他两邻边自由支承的正交各向异性碳 /环氧层合板的固有频率 ,并与实验测试相比较 。

正交各向异性矩形层合悬臂板振动问题的近似解及实测

本文利用能量法(瑞利法)近似计算悬臂支承正交各向异性层合板振动的固有频率,并对碳/环氧[90/0](?)正交层合板进行实测。

切向均布随从力作用下的特殊正交各向异性矩形板振动特性

对于不同边界条件下受切向均布随从力的特殊正交各向异性矩形板,通过改变边长比,板的失稳临界值发生变化。建立受切向均布随从力的矩形板的运动微分方程,利用微分求积法得到复特征方程。通过求解复特征方程,得出矩形板振动复频率与随从力的变化关系,以及边长比对板失稳形式的影响。计算结果表明,固支能提高板的固有频率;简支能降低板的固有频率;自由边介于二者之间。对于cccc、cfcf、cfff以及csfs 4种边界条件的特殊正交各向异性板,当边长比β=a/b超过一定临界值时,在均布随从力作用下,其失稳形式从发散转为颤振。对于ssss,scsc及cscs 3种边界条件,无论β=a/b如何变化,其失稳形式保持发散不变。

非理想界面正交各向异性层/压电半空间结构中Love波传播特性

研究了正交各向异性层与压电半空间非理想连接时Love波的传播特性。其中,界面条件由剪切滞后模型表征,正交各向异性层表面机械自由。首先,对压电材料和正交各向异性材料的波动方程进行求解,然后利用界面条件和边界条件推导显函形式的频散方程,最后进行数值计算,分析界面性态、压电材料性能和正交各向异性程度对频散特性的影响。分析结果表明:Love波的传播速度随着界面约束强度的降低而减小;当不理想程度较高时,正交各向异性程度和压电材料性能对Love波的传播速度影响不大。

正交各向异性多层双曲壳体理论

本文提出由多个正交各向异性层粘合而成的扁平双曲壳体的一种分析方法。文中以层间位移分量作为基本未知函数,并将层间应力平衡条件在建立基本平衡方程式之前,先行引进。此外:在计算各单层横向剪切变形影响时,采用单层中面法线变形后维持直线,但放弃层中面法线及其正交线之间变形后保持直角的假定。算题实践说明应用本文方法,计算方便,精度高。

正交各向异性层合板弯曲问题的X样条有限条方法

本文以Whitney不均匀层合板理论为基础,运用X样条有限条方法,研究了正交对称铺设纤维加强层合板弯曲问题。适用于规则形状板、不规则形状板、各种边界条件下弯曲问题的计算。具有比现有有限元方法明显为高的计算效率。

两端简支正交各向异性多层圆柱壳承受一般载荷时的重傅立叶级数解

用重Fourier级数展开技术推导了两端简支的正交各向异性层合板圆柱壳承受任意载荷时的解析解，此方法考虑了横向剪切变形的影响，适用于各种类型的载荷。

正交各向异性层合圆板的非轴对称弯曲

利用层合板的宏观应力应变关系,从三维板壳理论入手,建立了对称铺设正交各向异性层合圆板在外载荷作用下弯曲问题的微分方程。考虑一个复合材料整星隔振适配器与卫星所组成系统的横向运动等效模型,计算出特殊正交各向异性层合圆环板在集中弯矩作用下的解析解,并与有限元计算结果进行对比,证明了解的正确性。

制动胶管编织骨架层正交各向异性力学性能与管体扭转变形仿真分析及试验验证

采用代表体积单元理论的细观力学分析法,推导出制动胶管纤维编织骨架层(简称编织层)正交各向异性力学性能分析方法,并通过编织层轴向拉伸试验对等效拉伸模量进行验证;开发了编织层的快速建模和等效力学性能分析软件,基于编织层的正交各向异性本构方程建立了制动胶管的高精度有限元模型,并进行扭转变形仿真分析和试验验证。试验表明制动胶管编织层正交各向异性力学性能的分析方法和管体扭转变形的仿真分析方法均合理和可靠。

含纤维搭桥的正交各向异性材料非线性矩形脱层屈曲分析

本文基于用挠度和应力函数表示的考虑含纤维搭桥影响的正交各向异性材料矩形脱层屈曲非线性方程组,采用伽辽金法获得了非线性矩形脱层屈曲的理论解,给出了屈曲载荷随脱层中心挠度、纤维搭桥因子及脱层几何和材料参数变化的解析关系式.通过理论计算与有限元数值结果的对比,验证了解的正确性.本文解可有效用于分析材料参数和几何参数以及纤维搭桥作用对结构非线性脱层屈曲行为的影响,对于复合材料抗压屈曲强度设计具有重要参考价值.

特殊正交各向异性压电弯曲板的精化理论

对特殊正交各向异性压电材料进行了精化分析,给出了该材料板弯曲时的精化理论。首先,介绍特殊正交各向异性压电材料满足的基本方程和通解,并将调和函数的算子函数表示推广到椭圆广义调和函数。其次,利用算子函数表示将板内的位移场、电势场、应力场和电位移场利用二维函数表示出来。然后,利用非齐次边界条件,获得该板在作用横向载荷时的精化方程。最后,对精化方程进行分析,略去高阶项后,得到了特殊正交各向异性压电弯曲板作用横向载荷时的近似方程。由于该研究方法没有进行预先假设,所以获得的结果比一般的板变形理论更精确。

正交铺设层合板的蠕变屈曲分析

研究了正交铺设层合板的蠕变失稳问题．为了更好地模拟实际情况，在单层板的本构关系中，材料各主方向模量的松弛时间均取不同值，并在建立控制方程时考虑了横向剪切变形的影响．通过理论分析，得到了粘弹性层合板的瞬时弹性临界载荷和持久临界载荷．并在算例中首次利用时间增量方法得到了有初始挠度层合板在长期受载时的蠕变变形，计算结果表明了持久临界载荷对于粘弹性层合板的具体含义，从而使粘弹性层合板的蠕变屈曲问题有了较为完整的理论体系和数值方法．而且这种理论分析方法和计算方法可用于解决其它复合材料粘弹性板和壳的蠕变屈曲问题．

基于纤维正交单元层合板面内零膨胀的模型优化分析

基于经典层合板理论,推导出纤维正交单元复合材料层合板面内两个方向热膨胀系数的计算表达式。从理论上分析了不同的纤维体积含量、环氧树脂种类对纤维增强复合材料层合板面内两个方向热膨胀系数的影响。分析结果表明,纤维正交单元层合板面内热膨胀系数与其铺层角度、铺层顺序、层数均无关;采用纤维方向有较大负热膨胀系数的纤维,并调节纤维的体积含量,可以得到面内近零膨胀的复合材料。

正交层合板压缩条件下平均层间剪应力计算

根据正交层合板在压缩载荷作用下的泊松效应和变形协调原理,分析了平均层间剪应力的产生机制,并建立了平均层间剪应力的解析模型。算例分析表明纵横铺层比k=1时,层间剪应力最大,k值大于3时可有效降低层间剪应力;层间剪应力与平均压应力和受压截面宽厚比成正比关系,需要根据实际情况选取合适的k值和厚宽比以有效降低平均层间剪应力。

多层正交异性矩形薄板弯曲振动稳定解析解

构造了带有补充项的双重正弦傅里叶级数通解来求解各种边界条件的多层正交各向异性矩形薄板的弯曲、振动和稳定问题。将坐标轴取在中性面上,求出用挠度表示的应力表达式,然后由横截面上每单位宽度的应力合成板的内力;再将层合板的内力代入板的平衡方程中得到板的控制方程,将多层板的物理参数折算为等价的单层板物理参数;最后联立控制方程与边界条件,求得未知量的系数并代入本文的通解中。本文的通解不需要叠加即可求解各种边界条件的板的弯曲、振动和稳定问题;现有的对于单层板的研究都可以用本文的方法拓展到多层板领域;对于复杂边界条件的板,也可以使用该通解分析。

正交异性层合厚板的混合状态Hamiltonian元

本文给出一种求解正交异性层合厚板混合状态Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则方程的半离散半解析方法。该方法沿板厚方向未作任何有关位移和应力的人为假设，采用状态控制方程给出解析解答，并采用分层迁移法进行计算，保持了层与层之间位移和应力的连续，大大地减少了未知量数目。

单轴载荷作用下对称正交铺设层合板的脱层屈曲研究

用里兹法确定在单轴载荷条件下具有单一脱层的对称正交铺设层合板脱层屈曲的临界屈曲载荷。脱层区域假定为椭圆形状,同时研究脱层部分的厚度、半轴比和子层角对于临界屈曲载荷的影响,分析预见的临界载荷与已有结果基本吻合。

周边固支碳/环氧正交铺设圆层合板中心受集中力P作用时的挠度分析及实验研究

本文从平衡微分方程出发,导出挠度方程,通过影像云纹法测得中心受集中力作用时周边固支碳/环氧正交铺设对称圆层合板的挠度曲线,并与理论曲线相比较。