各向异性度对含矩形孔复合材料板孔边应力状态的影响

针对含矩形孔的复合材料板,根据非均质各向异性弹性理论和复变函数理论,通过保角映射方法建立精确的边界条件,解决了复杂孔型的边界条件问题。建立了基于准确边界条件的边界积分方程,并得到了含矩形孔复合材料板孔边应力的精确解析解。针对具有不同正交各向异性度E/E⊥的情况,以及它们对孔边应力集中系数的影响进行了探讨。结果表明:复合材料的性质对孔边应力有着不可忽视的影响,对于正交各向异性材料来说,两个主方向上的材料性质差别越大,即各向异性度越大,孔边应力峰值也越高。     

正交各向异性单层板轴向拉伸时圆孔边应力集中的研究

本文对复合材料的孔边应力进行了理论计算与测试研究。文中引用了正交各向异性单向板圆孔边应力集中系统的理论算式，介绍了用光弹贴片法对拉伸时圆孔边应力集中系统的实测。测试值中考察了贴片的增强效应与泊松比失配影响，最后对测试值与理论值进行了比较，符合较好。     

圆孔密集分布模板的强度损失与应力集中

针对多点成形压力机基本体安装模板上的圆孔对板的强度与刚度的削弱作用,应用ANSYS商业软件对圆孔密集分布模板进行了有限元分析。获得了圆孔不同分布状态下的应力分布规律和变形状况。采用子模型技术详细探讨了孔边的应力集中,应力分布的计算结果对多点成形压力机的设计具有重要指导作用。     

光弹性复合材料的剪切应力条纹值测定

本文提出了利用纯剪切实验独立地测定光弹性复合材料剪切应力条纹值的新方法.分别对0°和90°两种纤维方向的正交各向异性光弹性复合材料矩形截面直梁,以反对称加载方式,使试件在反对称截面处于纯剪切状态.在此状态下,测出了正交各向异性光弹性剪切应力条纹值.用本文方法测定的结果,与三根直条试件拉伸实验的结果是一致的。并从理论上阐述了用纯剪切方法测定的正确性。     

无限平面矩形开孔的应力场分析

为了讨论矩形孔的孔边应力集中情况，采用复变函数理论与保角映射技术，将含矩形孔的无限域保角映射到单位圆内，求得了含矩形孔的无限大板在单向应力状态及纯剪切状态下的孔边应力，对几种不同边长比的矩形孔进行了系列计算，并将结果图谱化，给出了孔边峰值应力随边长比，方位角及圆角曲率半径的变化规律，通过光弹性实验，验证了理论计算结果的正确性，利用叠加原理，将文中的计算结果组合，可以分析各种不同受力时的孔边应力，本文的解答可移植到含孔无限大板的平板弯曲问题。     

含双裂纹正交各向异性板条的热弹性问题

采用积分变换和积分方程技术,对受任意分布热流作用的有限宽带共线双裂纹正交各向异性板进行了研究.相应的混合边值问题归结为带正弦核和余弦核的两类三节积分方程,进一步化为第一类 Cauchy 型 Fredholm 积分方程后采用有限 Hilbert 变换及Gauss-Chebyshev 积分公式求解,获得了裂纹面上的温度分布、热位移分布及裂尖热应力强度因子等结果,当板宽无限增大时,这些结果与已有的无限大板结果完全一致.     

纤维排列方向对含圆孔的各向异性板应力场影响的仿真分析

针对含圆孔的复合材料板,在外界荷载作用下通常会引起孔周围区域的应力集中的问题。根据复变函数理论建立了计算模型。采用仿射变换的方法得到了准确描述应力场的复变应力函数。按照所建立的数学模型对含有圆形孔的复合材料板进行了应力分析。探讨了不同的纤维排列方向对孔边应力集中系数的影响。仿真分析了两个主方向的杨氏模量的变化对孔边应力的影响。     

用边界元法求解带孔的正交各向异性板问题

正交各向异性板孔边应为集中的求解是比较困难的。Green等人已发表过一些关于各向异性板的著作。而本文的求解是从Airy应力函数出发,对正交各向异性弹性板进行求解。作者分析了各向同性与各向异性弹性体的应力函数,研究了它们之间的相似性,建立了等价空间的概念,发展了空间变换法,将物理空间变换到等价空间,再变换到象空间。作者运用了等价空间和各向同性弹性板的一些结果,简明地解决了各向异性板的问题。本文采用了BEM的虚拟应力法进行求解,为了简化,采用了Fourier变换进行求解,从平面问题的Kelvin奇异解出发,对Kelvin解进行了积分,建立了正交各向导性弹性板的基本解,并用虚拟应力法将此基本解构成该问题的数值解。     

有限板宽孔边应力集中的非线性有限元分析

对有限板宽孔边应力集中问题进行非线性有限元分析,分析结果表明,孔边应力集中系数不仅与板宽、孔径大小有关,而且还与材料的性质、所处的状态也有关。     

基于ANSYS的有限宽板孔边应力集中分析

应用ANSYS数值模拟的方法研究了含圆孔有限宽度薄板孔边应力集中问题.分析表明:圆孔附近发生了明显的应力集中现象,且孔径越小应力集中越明显,应力突然变大的趋势越快.     

双材料混合型界面裂纹尖端应力场、位移场

研究了正交异性双材料中心穿透界面裂纹问题。在特征方程组的判别式都小于零的情形下,求解一类广义重调和方程组边值问题,通过构造新的应力函数,推出了Ⅰ型、Ⅱ型、混合型界面裂纹尖端的应力场、位移场及应力强度因子的解析表达式。其结果没有振荡奇异性及裂纹面没有相互嵌入现象,当上下半平面材料参数相同时,可获得正交异性单材料的应力场、位移场。     

正交各向异性矩形薄板弯曲、稳定、振动问题解析解的一般格式

本文提出了正交各向异性矩形薄板,在各种边界条件下,受各种形式荷载作用下的弯曲、稳定和振动问题解析解的一般格式,而且将三类问题归纳为一种模式,这就使正交各向异性矩形薄板的弯曲、稳定和振动问题的解析解规律化。     

基于Mathematica的蜂窝梁孔口应力集中问题的复分析

目的研究不同孔型的孔口应力集中问题,为蜂窝梁及其他开孔结构的工程设计应用提供参考．方法利用弹性力学的基本理论,运用复变函数的方法,引入保角变换,以无限大开孔板为例,借助Mathematica的符号计算功能,编制相应的程序对常用的蜂窝梁孔型-六边形、四边形、圆形孔口进行分析求解．运用孔口纯弯状态下有限元分析与理论计算结果进行对比和修正．结果计算推导得出了在几种不同应力边界条件下的孔口处的复应力函数,进而得到对应的孔口应力分布特征,借助有限元分析给出了纯弯状态下孔口应力的理论计算公式．结论孔口的应力集中程度随孔角曲率半径减小而加剧,圆形孔口能有效降低应力集中的影响,是一种理想的开孔形式．     

复合材料层合地基大厚度板的静、动力分析

从三维弹性力学动力平衡方程入手,抛弃应力或位移模式的人为假定,利用Fourier双重级数,建立了正交各向异性地基板的状态方程,并分别给出了地基上任意层厚薄板静力问题的统一解析式和动力问题的频率方程。此解包含9个正交异性弹性常量,且满足层间连续性条件,可求出层合地基板的全部位移、应力、地基反力和自振频率。数值计算结果表明：该方法具有计算效率高、精度好、工作量小,且便于多参数输入和多参数输出等优点.     

销钉连接接触面的应力有限元计算与分析

采用有限元数值求解方法,对由圆柱销钉和匀质正交各向异性层合板构成的连接结构模型进行了销钉拔出过程中接触面的应力计算与分析.模型计算分两个载荷步进行:载荷步一进行不加外载时结构过盈配合所致预应力的计算;载荷步二进行施加位移载荷使销钉从板中拔出的应力计算.结果表明:应力集中在销钉和孔边附近,且呈现对称分布趋势;其中孔径向和环向方面应力值变化幅度较大,最大应力出现在连接板孔边上,孔中心轴向方向应力值变化幅度较小,最大应力在销轴上,为预测销钉拔出造成的易损伤位置提供参考依据,同时应力计算结果为进行各向异性连接件的失效损伤分析奠定了基础.     

含圆孔偏轴拉伸板强度分析

本文改进了Whitney的点应力准则,在距孔边一特征长度的圆周上应用Tsai-Wu张量准则.改进后的准则可应用于非对称铺层含孔板,并且除了可以确定含孔板的破坏强度,也可以确定孔边开裂位置,应用这一方法对含圆孔的偏轴板拉伸进行了分析,并与实验作了比较,二者吻合较好.     

基于ANSYS平台含圆孔薄板的应力集中分析

应用有限元方法对两端均匀受拉含圆孔薄板进行应力分析，得出应力集中因数与径宽比及长宽比的关系曲线图表。通过与弹性力学相应结果的比较，证明ANSYS软件对薄板应力集中分析的有效性，分析表明薄板的应力集中因数除取决于径宽比外，还与长宽比有关。     

正交各向异性矩形薄板弯曲问题解析解的一般格式

本文提出了正交各向异性矩形薄板弯曲问题解析解的一般格式。应用一般格式(即文中的(8),(9),(10)式),可求解各种边界条件下,承受横向分布力q(x,y)、集中力P、在板的周边上承受法向弯矩以及承受横向力和板边法向弯矩等组合荷载共同作用下的正交各向异性矩形薄板的弯曲问题。这就使正交各向异性矩形薄板弯曲问题解析解规律化。     

薄板中孔边裂纹与独立裂纹的相互作用

研究有孔边裂纹与独立裂纹的薄板在远程受弯曲作用时的响应.利用叠加原理,将原问题转化为两个含有孔边裂纹的子问题,远程弯曲只存在于第一子问题.在第二子问题中,假定沿独立裂纹线的位置存在一个连续分布的角位错,使之在此处得到的面力与第一子问题所得到的相抵消,形成自由表面的裂纹,通过基于点位错解的奇异积分方程得到连续分布位错的解.给出了板弯曲问题基于位错密度函数的应力强度因子的表达式,求得孔边裂纹及独立裂纹应力强度因子的数值解,考察了薄板在远程弯曲时方形孔边裂纹和线裂纹的应力强度因子变化.