純剪載荷下埋植元件復(fù)合材料層合板失效的研究.pdf

1、含有埋植元件的復(fù)合材料層合板是工程領(lǐng)域近年來應(yīng)用較為廣泛的結(jié)構(gòu)，特別是在航空航天領(lǐng)域發(fā)展極為迅速，但由于其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其剪切載荷下的失效成為關(guān)注的焦點。為保證其在工程中安全使用，需要進(jìn)行相關(guān)的試驗和分析研究。
　　本文首先對復(fù)合材料簡單層板的四大經(jīng)典強度理論，即最大應(yīng)力準(zhǔn)則，最大應(yīng)變準(zhǔn)則，蔡-希爾理論，蔡-吳張量理論進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
　　其次，利用ANSYS有限元分析軟件，分別對一般復(fù)合材料層合板、單片式埋植的復(fù)合材料層

2、合板以及陣列式埋植的復(fù)合材料進(jìn)行有限元仿真，通過對三者仿真結(jié)果進(jìn)行對比，肯定了元件的埋植對于層合板力學(xué)性能的顯著影響，同時得出在剪切載荷下埋植元件的層合板其應(yīng)力集中的相關(guān)情況，為試驗的進(jìn)行提供數(shù)值依據(jù)。
　　再次，為進(jìn)行純剪載荷試驗，設(shè)計了能夠基本實現(xiàn)純剪邊界條件的試件夾具，利用仿真的相關(guān)結(jié)果，對試件的應(yīng)變傳感器布置進(jìn)行了一定的優(yōu)化。加載試驗選擇步進(jìn)式恒載荷加載方式，進(jìn)行純剪狀態(tài)下的破壞性試驗。利用試驗所得數(shù)據(jù)繪制載荷-應(yīng)變和位置