基于B-样条小波的复合材料层合板灵敏度分析

基于BSWI样条小波有限元方法,将响应和响应的灵敏度系数同时看作状态变量,在Hamilton体系下推导了复合材料层合板响应和响应灵敏度系数的混合控制方程。基于该混合控制方程研究了对称铺层四边固支复合材料层合板的位移响应灵敏度系数在z方向上的分布情况,并将计算结果与有限差分法进行比较。结果表明:材料参数E1,E2和G12对位移响应影响明显,其中以E1对位移响应的影响最大,E2次之。与经验法相比,半解析法计算结果相对误差小于10-4,这说明本文的计算方法是正确的,且降低了计算成本和程序实现难度,提高了计算精度。

基于B样条小波有限元的压电材料层合板灵敏度分析

在Hamilton体系下推导了压电材料层合板静力响应灵敏度系数的解析表达式,基于BSWI样条小波有限元方法,利用半解析法研究了混合层合板位移对材料常数灵敏度系数在z方向上的分布情况,并将半解析法的结果与有限差分法相比较,证明了半解析法结果的可靠性。结果表明:在边界条件为四边简支,上表面受均布单位压应力情况下,u和w对材料参数的灵敏程度相当,v对材料参数的灵敏程度相对较弱;u和v对材料参数的灵敏度系数在层合板厚度上变化范围较w更大。

Hamilton体系下复合材料层合板特征值灵敏度分析研究

在结构优化过程中,精确的结构参数灵敏度分析是最主要的困难之一。该文在Hamilton体系下推导了复合材料层合板特征值响应灵敏度系数的控制方程,基于BSWI(B-spline wavelet on the interval)样条小波有限元方法,利用二分法求得了四边固支复合材料层合板前四阶特征值对材料密度的灵敏度系数,并与有限差分法所得结果相比较,证明了该文所提出方法的可靠性。另外,该方法能够方便地拓展到复杂层合板壳结构以及智能材料层合板特征值灵敏度系数的求解问题中去。