纤维增强复合材料层合板的模糊可靠度分析

纤维增强复合材料(FRP)的强度行为受组分材料、层合结构、载荷等多种因素的影响,且含有许多不确定因素,因此对FRP的可靠性分析十分重要,近年已有许多相关成果发表,但同时考虑随机性和模糊性的研究尚不多见。本文建立了复合材料模糊可靠度分析模型以及数值计算方法模型,通过算例分析了复合材料层合板受面内拉伸载荷作用时的模糊可靠度。将载荷作为随机变量,强度作为模糊变量,并采用蒙特卡罗数值模拟方法,对层合板结构的可靠度进行了计算。分析中采用最大应力准则计算了单元层的破坏概率,然后利用首层失效准则计算了层合板的可靠度。通过对算例的分析和与其他结果的对比,讨论了本文方法的有效性,以及参数敏感性。

复合材料夹层板架结构在组合载荷作用下的极限强度研究

随着复合材料船舶建造尺寸越来越大,结构极限强度评估具有重要意义。本文基于后屈曲理论,通过渐进失效分析方法对复合材料夹层板架结构在组合载荷作用下的极限强度展开研究。首先通过与相关复合材料层合板试验及数值仿真结果进行对比,验证了本文渐进失效分析方法的准确性。然后,以复合材料夹层板架结构作为船舶上层建筑并考虑其受力特性,对具有初始缺陷且在轴向和侧向压力同时作用下的复杂受力状态的夹层板架结构进行计算,得到夹层板架结构的首层失效强度以及最终承载能力,并对失效位置做出预报。

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。