椭圆开孔层合板剪切屈曲仿真预报

为预测不同纤维角度铺层复合材料层合板在中心不同椭圆尺寸开孔下剪切承载能力,利用有限元软件包进行仿真分析.通过改变纤维角度铺层方式和开孔几何参数,得到层合板屈曲载荷变化规律.结果表明(0/90)4和(-45/45)4层合板屈曲特征值随椭圆偏轴角θ=45°对称分布,(-15/75)4和(-30/60)4随θ=45°反对称分布,这主要由于其纤维铺层角度与载荷矢量方向成对称和反对称分布.此外,仿真得到最优椭圆开孔偏轴角度θ为0°,其剪切屈曲特征值随不同椭圆尺寸(c/a=0.1,0.2,0.3)增大而线性减小等规律,这是因为c/a增大扩大了椭圆开孔面积,从而减小了层合板的承载能力.本文最后采用四杆夹具结构进行对角拉伸进行静态加载实验,仿真计算结果和实验屈曲临界值吻合.     

复合材料层合板热弯曲杂交单元

根据Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ原理建立了复合材料层板杂交元,用于层板热弯曲分析。通过选取应力参数,满足了层间剪应力连续和层板表面条件。通过算例验证了本文单元收敛性好、不闭锁和具有广泛的适用性。     

考虑横向高阶剪切理论的复合材料层合板的非线性弯曲和振动分析

本文运用高阶理论和Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理，导出了一个适用于一般层合板的非线性弯曲和振动的更加简化的高阶理论。此简化理论计入了沿厚度方向呈抛物线分布的横向剪切应变，基于该理论，本文还分别求解了简支正交对称层合矩形板的载荷－挠度关系、基频以及幅频关系。所得结果与已知结果符合较好。     

自动考虑剪切变形的轴对称壳单元及对层合壳计算的应用

推导了一种中厚壳和薄壳都适用的轴对称壳单元，它假设了独立结点转角，计入了剪切变形，而在薄壳情况下自动符合薄壳理论，以它的基础构造了能自动考虑剪切效应的层合壳单元。     

三角形层合板单元及应力解的杂交化后处理

基于一阶剪切变形理论（FSDT），构造了一个新型无闭锁的三角形复合材料层合板单元CGCLLM-T9，并根据Hellinger-Reissner变分原理，运用应力杂交化后处理方法来改善此位移型复合材料板单元所得应力解的精度，使得此单元能够简单、准确地预测出层舍板的应力，特别是层间横向剪应力，本单元可适用于复杂边界问题．数值算例表明，此单元不仅自由度少，列式简单，且可以得到较高精度的位移解和应力解；是一种性能较好的厚薄板通用的复合材料层合板三角形单元．     

层合板应力分析法

对在弯曲载荷作用下的复合材料层合板,提出了一种考虑横向剪切变形的解析解法。在分析中,假定位移沿板厚为分段线性的连续函数,横向剪应力由弹性力学平衡微分方程积分得到,再将位移表示的内力代入板的平衡方程直接给出求解问题的基本方程。算例表明,用本文方法计算位移和应力都具有较高的精度。     

含分层复合材料层合板的高阶有限元分析方法

本文以勒让德多项式逼近位移场沿板厚度方向的变化规律，考虑了含分层损伤复合材料层合板分层区域的横向剪应力分布，对层合板分层区域的刚度进行了修正，并在此基础上建立了分层损伤复合材料层合板的高阶有限元模型，编制了相应的计算程序，分析了分层损伤对复合材料层合板合板弯曲变形和应力的影响。     

用一种新方法分析复合材料层合板的边缘效应问题

本文用[1]中提出的方法,即样条边界层方法,计算复合材料层合板层间应力和边缘效应问题,给出了满意的结果。样条边界层方法是一种加权残值与奇异摄动混合方法。计算表明,用此种方法处理存在边界层效应的问题比用纯加权残值法效果要好,是一种行之有效的计算方法。     

高阶剪切变形理论下角铺设层合板的大挠度问题

本文根据Reddy的三阶剪切变形理论,导出了该理论下对称角铺设层合板非线性弯曲问题的控制微分方程组,并在四边固支边界条件下,用摄动法对上述微分方程组进行了求解。针对不同的层合板参数进行了大量的数值计算,并与经典弯曲理论下的结果进行了比较,得到一些有意义的结果。     

一种计及分层效应的复合材料层合板疲劳寿命计算方法

给出了一种求解多向铺层复合材料层合板自由边层间应力的简化方法，并在此基础上提出了计及分层损伤的多向铺层复合材料层合板疲劳寿命的计算方法；算例与试验结果对比表明，该方法可以提高复合材料层合板疲劳寿命计算值与试验值的吻合程度。     

精确的复合材料层合板有限元模型

基于两个剪切变形函数,建立了精确的复合材料层板有限元模型。本文模型具有一般形式的二维板壳理论的位移场,但能精确满足层板界面的连续条件及板面的载荷条件,同时有限元模型的节点自由度数为确定值,不随层数的增加而增加。数值结果与精确解比较,表明了本文模型的收敛性和高精度。     

云纹法研究复合材料层合板应力集中

应用云纹法和电测法测试带圆孔复合材料层合板的应力集中系数，分析了孔径板宽比Ｄ／Ｗ对孔边应力集中的影响。     

考虑混合不确定性的复合层合板基频优化设计

复合材料层合板中存在大量使用概率或者区间不确定性描述的结构与材料参数,这些不确定性的非线性叠加效应会使得复合材料层合板的基频也存在不确定性,成为影响复合结构性能的关键因素之一.因此,提出考虑混合不确定性的复合材料层合板基频优化设计方法,实现基频最大的层合板厚度和铺层顺序的同步优化.首先,建立了考虑概率与区间不确定性的层...     

斜交层合板的可靠性分析与最优结构的鲁棒性

针对复合材料强度行为的复杂性和准确预测的困难，提出研究复合材料强度（可靠性）鲁棒性的必要性。初始缺陷和强度参数做为随机变量，采用一阶矩法（FORM）和Tsai-Wu/Tan准则计算板的失效概率，在此基础上，研究了最优斜交层合板的可靠性指标相对载荷以及铺层角的变动所具有的稳定性特征，为复合材料的合理设计与利用提供一种新的分析思路和方法。     

一种新的层合梁单元

为了较好地解决大规模的工程问题 ,提高分析效率 ,本文根据近几年发展起来的相对位移板壳单元及层合结构的有限单元法 ,利用“补空”或“夹空”处理 ,构造了一种新的层合梁单元。由此 ,可以减少单元数目数 ,大幅度提高计算效率。数值算例表明 ,此法简单有效 ,并能达到相当满意的精度 ,很有实用价值     

多层复合材料层合板弯曲模量的计算

本文给出了对称多层复合材料层合板弯曲模量的计算公式,该公式物理意义明确,使用方便.     

纤维增强复合材料层合板弯曲挠度

本文采用变尺度法求解承受横向载荷的纤维增强层合板弯曲挠度的优化设计。这是无约束的优化问题，一维索使用０．６１８法，用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制了计算程序。