復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)脫層分析的高階模型.pdf

1、該文主要研究復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)脫層問題的力學(xué)性質(zhì),包括夾層梁脫層問題、夾層板軸對稱脫層問題和層合梁脫層問題.通過"狀態(tài)分解"的方法,把層合梁板的脫層真實(shí)狀態(tài)分解成不含脫層的基本狀態(tài)和含脫層但相對簡單的附加狀態(tài);然后應(yīng)用高階剪切理論和變分原理于脫層附加狀態(tài),建立了脫層段和未脫層段的微分方程.脫層段與未脫層段之間存在著長度極小但應(yīng)力變化十分劇烈的過渡段,在此n階剪切理論解析解答不適用.該文提出兩種解決方法:一種是忽略過渡段,采用非傳統(tǒng)的弱形式

2、銜接條件;另一種是構(gòu)造一種矩形過渡單元,在過渡段采用有限元法.然后和脫層段與未脫層段的解進(jìn)行聯(lián)合求解.以三層為例進(jìn)行實(shí)例分析.通過與有限元數(shù)值結(jié)果比較表明,隨著剪切理論次數(shù)的增加,該文解答的精度迅速地提高,并能越來越好地體現(xiàn)脫層前沿的應(yīng)力奇異性.此外還提出了利用附加狀態(tài)解析解計(jì)算真實(shí)狀態(tài)脫層擴(kuò)展能量釋放率的新方法.最后把層合結(jié)構(gòu)引入哈密頓系統(tǒng),建立基于高階剪切理論的哈密頓對偶方程,利用分離變量法及辛本征展開求出解析解答,并進(jìn)行簡單的實(shí)例