纤维增强复合材料层合圆柱壳的优化设计

本文从中面内承受轴向压力及从垂直于中面内的横向载荷考虑弯曲挠度和自振频率,综合研究了纤维缠绕层合圆柱壳的优化设计。     

复合材料圆柱壳的非线性稳定性分析

本文应用能量变分方法,对加筋多层的复合材料圆柱壳,进行了非线性稳定性分析,处理了均匀轴压和横向载荷两种载荷情况。文中用卡门-佟聂耳方程考虑了柱壳失稳时的几何非线性影响,同时通过剪切模量的非线性变化考虑了复合材料的物理并线性影响。本文也分析了初始缺陷对于屈曲特性的影响。文中具体计算了硼/环氧圆柱壳失稳的数值算例。分析和计算表明,材料的剪切非线性和初始缺陷的几何非线性对圆柱壳的屈曲特性有着显著的影响。     

几何非线性复合材料层合固体壳单元

通过定义广义应力,提出了一个改进的刚度矩阵,以克服固体壳元的厚度自锁问题,并能保证沿复合材料层合结构厚度方向上的连续应力分布;将应力插值函数分为低阶和高阶两部分,建议了一个新的非线性变分泛函,推导了一个用于几何非线性分析的九节点固体壳单元,该单元的计算精度和效率基本上与九节点减缩积分单元相当,与同类型其他单元相比,该单元显著提高了计算效率。     

深海纤维增强树脂复合材料圆柱耐压壳力学性能的研究进展

纤维增强树脂复合材料因其轻质和优异力学性能,使其成为了关键深海战略材料,已应用在深海潜水器重大装备。其中,耐压壳是保证深海潜水器安全和稳定的重要部件,与潜水器的质量要求和总体性能密切相关。本文重点关注纤维增强树脂深海圆柱耐压壳,综述其结构设计特性、力学性能试验表征及数值模拟研究进展,并指出目前存在的问题,以期为今后深海复合材料圆柱耐压壳的设计及力学分析提供选材依据。      

复合材料旋转壳轴对称问题的几何非线性分析

本文以文［１］为基础,提出了一种修正的二维曲壳等参元,并用之分析了承受轴对称荷载的层会复合材料旋转天的几何非线性问题。数值算例表明：该单元精度较高,对多层复合材料厚薄壳均是有效的。     

矩形橡胶复合材料层合板几何非线性分析

文中应用简单高阶剪切层合理论和大变形理论对各向异性纤维增强的矩形橡胶复合材料层合板进行了几何非线性分析.与线性理论相比,本文作者进行的层合板大变形状态的几何非线性分析和所计算的层板应力分布,更具有准确性.     

矩形橡胶复合材料层合板几何非线性分析

文中应用简单高阶剪切层合理论和大变形理论对各向异性纤维增强的矩形橡胶复合材料层合板进行了几何非线性分析。与线性一理论相比，本文作者进行的层合板大变形状态的几何非线性分析和所计算的层板应力分布，更准确性。     

复合材料圆柱壳非线性热弹耦合振动

根据复合材料圆柱壳的非线性动力方程,研究了复合材料圆柱壳的非线性热耦合振动,应用Galerlein原理及改进的L－P法对其非线性热耦合振动进行求解,并讨论分析了温度、长径比、厚径比对复合材料圆柱壳非线性热振动固有频率的影响。     

基于几何非线性不协调元变分原理的圆柱壳非线性初始稳定性分析

本文根据几何非线性不协调元增量变分原理,按严格的壳体方程,建立了高精度的圆柱壳几何非线性20参数矩形精化不协调元RCSR4,并用于圆柱壳非线性初始稳定性分析。计算结果表明,该方法收敛性良好。     

引发方式、铺层对纤维增强复合材料圆柱壳吸能特性影响的冲击试验研究

对作为吸能元件的纤维增强复合材料圆柱壳的吸能特性进行了试验研究。制备了不同铺层角度和不同引发方式的玻璃纤维/聚酯树脂基圆柱壳,通过对该圆柱壳进行动态试验,探求铺层方式和引发方式对该吸能元件吸能效果的影响,以及该复合材料层合壳体压溃过程的破坏机理。     

湿热环境下复合材料层板的几何非线性分析

根据Reddy的高阶剪切变形理论,在应力应变本构关系中考虑湿热环境的影响,用虚位移原理推导出以位移形式表达的复合材料层板的几何非线性控制方程及相应的边界条件.选定的边界条件为弹性转动约束.选择不同的弹性转动系数,可以得到介于简支到固支之间的不同边界条件.假设材料的物性参数不随湿热环境而变化.用Galerkin方法求解控制方程.数值结果所用的边界条件为四边固支.最后讨论了温度和湿度、长厚比、长宽比和铺层数等各种参数变化的影响.计算和分析的结果均表明温度的升高对层合板的弯曲产生非常不利的影响;而加湿对层合板的弯曲影响是非常有限的.在其它几何条件不变的情况下,增加铺层数,不仅能降低挠度,也能明显地降低弯矩或弯曲应力.     

纵向稀加筋复合材料园柱层壳的稳定分析

本文引用位移函数,将文献[1]中园柱层壳的经典理论微分方程组转化成一个微分方程式,在此基础上、将W.Nowacki方法[3]推广到复合材料园柱层壳,得到了稀加筋园柱层壳临界载荷的解析解答 给出了算例、若略去筋条时,其数值计算能退化成与文献[1]中相应的数值结果完全一致.      

GSQ24壳体单元用于板壳结构的几何非线性分析

在考虑剪切变形的Von Karman大变形小应变假设下,基于全Lagrange描述方法,将平面内带有旋转自由度的GSQ24壳体单元用于板壳结构的几何非线性分析,给出了板壳结构大变形下的小位移刚度矩阵、初应力刚度矩阵、初位移刚度矩阵有限元列式。同时,文中也给出了既考虑材料非线性,又考虑几何非线性的强非线性问题的板壳结构分析时的有限元列式。数值算例与变分法和级数解结果比较,表明本文方法的可行性。     

精确分析各向异性层合圆柱壳在轴对称载荷下变形

本文以级数形式给出各向异性层合圆柱壳在轴对称载荷作用下的弹性力学解,并分析了几组圆柱壳,所得结果与经典层合壳理论结果进行比较.      

基于三维有限元法的层合圆柱壳应力分析

针对空间结构中常见的蜂窝夹芯壳体提出了一种32节点相对自由度三层壳元,以及一种精确计算层间应力的后处理方案。这种32节点壳元可以更好地反映结构固有的特性,易与三维实体单元相连接,使变厚度、带有补强的蜂窝夹芯复合材料壳体等复杂结构问题得以正确建模。本文作者的后处理方案克服了位移有限元层间应力不连续的缺点,保证了应力精确满足边界条件。综合运用以上方法的典型算例表明:计算精度是令人满意的。     

圆柱壳体的非线性磁弹性振动问题

导出了纵向磁场中圆柱薄壳体的非线性轴对称振动基本方程。利用多尺度法和摄动法求出了两端简支壳体振动的近似解析解,并对振动幅值和频率进行了讨论。