復(fù)合材料薄殼穩(wěn)定性問題研究.pdf

1、在工程應(yīng)用中，常常為了提高結(jié)構(gòu)的性能和競爭力，必須設(shè)法減輕結(jié)構(gòu)重量，并提高結(jié)構(gòu)的可靠性、維修性、生存力和使用壽命，而且還必須降低結(jié)構(gòu)的全壽命成本。而復(fù)合材料因其比強(qiáng)度高、比模量大、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、抗疲勞性能好等特點(diǎn)，其應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)上述所有要求的最好途徑之一。我國自20世紀(jì)70年代開始先進(jìn)復(fù)合材料研究，80年代起復(fù)合材料的研究和應(yīng)用被列入航空研究和發(fā)展規(guī)劃。現(xiàn)如今，復(fù)合材料層合板殼結(jié)構(gòu)已在航天航空、交通運(yùn)輸、石油化工、建筑工程及其他眾多領(lǐng)域中被

2、廣泛應(yīng)用，同時(shí)其力學(xué)行為理論研究也受到了研究人員的極大關(guān)注。尤其板殼結(jié)構(gòu)在遭受過大的外載時(shí)，易發(fā)生穩(wěn)定性屈曲失效，造成重大損失。因此，研究復(fù)合材料薄殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題顯得尤為必要。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對承受單向均勻軸壓載荷的復(fù)合材料矩形薄板臨界屈曲載荷的計(jì)算方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究，得到多種計(jì)算解，最大相對誤差不超過5％；⑵對承受單向均勻軸壓載荷復(fù)合材料4種類型的加筋矩形板進(jìn)行了屈曲分析；⑶采用新位移函數(shù)，分別運(yùn)用Donnell扁

3、殼理論和Flugge殼體理論，得到了任意鋪層形式復(fù)合材料圓筒薄殼在均勻外壓作用下的屈曲載荷表達(dá)式，并通過有限元分析軟件進(jìn)行了修正，得到了1.11的修正系數(shù)；⑷分別運(yùn)用Donnell扁殼理論和Flugge殼體理論，得到了復(fù)合材料正交格柵加筋圓筒薄殼外壓作用下的屈曲載荷式，并用有限元分析軟件進(jìn)行了修正、驗(yàn)證:外加筋時(shí)，修正系數(shù)為1.15;內(nèi)加筋時(shí)，修正系數(shù)為1.12；⑸理論公式與數(shù)值模擬相互驗(yàn)證，準(zhǔn)確可靠，尤其對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，無法得出理論解析