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文檔簡介
1、與傳統(tǒng)金屬材料相比,復(fù)合材料具有比強度和比剛度高、耐腐蝕性強、加工成型方便等優(yōu)點,并且其力學(xué)性能可以根據(jù)實際需要進(jìn)行有針對性的設(shè)計。在航空航天領(lǐng)域,復(fù)合材料已被用于主要承力構(gòu)件的制造,然而由于制造工藝和環(huán)境因素的影響,復(fù)合材料構(gòu)件內(nèi)常常會帶有各種損傷。其中,分層損傷是復(fù)合材料主要構(gòu)件損傷形式之一,這類分層損傷的產(chǎn)生和擴展會顯著降低結(jié)構(gòu)強度。因此,找出簡單有效的方法來研究復(fù)合材料構(gòu)件的分層損傷問題具有十分重要的意義。
本文分析了
2、不規(guī)則形狀的分層缺陷區(qū)域等效成不同規(guī)則形狀分層缺陷的效果,并在此基礎(chǔ)上提出了含分層缺陷的復(fù)合材料層合板的整體和局部剛度折減模型,研究了含初始分層缺陷的復(fù)合材料層合板在壓縮載荷作用下的屈曲和后屈曲行為。
采用工程中常用的包絡(luò)橢圓、包絡(luò)圓和包絡(luò)矩形等模型對多個不規(guī)則分層缺陷區(qū)域形狀進(jìn)行簡化,并通過有限元方法模擬含分層缺陷的層合板在壓縮載荷下的力學(xué)行為,計算出等效形狀分層缺陷和原不規(guī)則形狀分層缺陷下的層合板分層擴展壓力。計算出不同等
3、效分層缺陷區(qū)域模型的屈曲模式和載荷-位移曲線等數(shù)據(jù),并比較分析了三種等效方式的差異,結(jié)果表明針對本文所采用的不規(guī)則形狀,包絡(luò)橢圓的等效效果最好,可以有效代替原不規(guī)則形狀分層缺陷來進(jìn)行相關(guān)復(fù)合材料構(gòu)件的分層損傷研究。
根據(jù)上述等效模型研究中的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)分層缺陷對結(jié)構(gòu)的主要影響是改變結(jié)構(gòu)的屈曲臨界載荷,而對結(jié)構(gòu)的壓縮剛度并沒有顯著影響?;诖?,提出一種根據(jù)屈曲臨界載荷變化來確定折減系數(shù)的剛度折減模型,分別采用整體剛度折減和損傷區(qū)域
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