含脫層復(fù)合材料層合板非線性動力特性分析.pdf

1、復(fù)合材料層合板是復(fù)合材料最基本的結(jié)構(gòu)之一，也是復(fù)合材料使用的最廣泛的方式之一，對于其動力特性的研究，具有非常重要的實際意義。目前對于含脫層層合板的動力特性研究，主要側(cè)重于數(shù)值解法以及實驗方法。而在層合板脫層的研究當中，脫層間的接觸效應(yīng)是研究的一個難點，因為很難確定接觸力的大小以及作用范圍。目前的研究大多數(shù)沒有考慮脫層間的接觸效應(yīng)。解析結(jié)果表明，在脫層板的動力特性分析中，是否考慮脫層間的接觸效應(yīng)對研究結(jié)果有著顯著的影響。本文考慮脫層間的接

2、觸效應(yīng)，應(yīng)用板殼非線性理論研究具脫層纖維增強復(fù)合材料層合板的非線性振動，內(nèi)容主要有：
　　建立控制方程。在本文的研究中，為簡化研究模型，將脫層層合板分為四個子板，每個子板都有其獨立的坐標系，建立分區(qū)模型。首先利用彈性力學推導了各向同性薄板的自由振動方程，進而根據(jù)復(fù)合材料力學，獲得了層合板各子板的本構(gòu)關(guān)系，通過引入應(yīng)力函數(shù)，建立了脫層子板非線性自由振動的控制方程。推導過程中，考慮了脫層間的接觸效應(yīng)，利用假想彈簧來代替接觸效應(yīng)。最后根

3、據(jù)各子板的力的連續(xù)性條件以及位移連續(xù)性條件，確定定解條件。
　　采用小參數(shù)攝動法求解脫層板的振動控制方程。通過引入無量綱參數(shù)，將應(yīng)力函數(shù)、振動控制方程以及定解條件無量綱化。將無量綱化的層合板應(yīng)力函數(shù)、位移函數(shù)以及脫層間的接觸效應(yīng)攝動展開，帶入控制方程和定解條件，建立各階攝動方程。最后運用分離變量法，根據(jù)定解條件求解控制方程。
　　進行數(shù)值分析。應(yīng)用MATLAB計算軟件開發(fā)計算程序，將所得的結(jié)果回歸到無脫層情況，獲得無脫層層合