復(fù)合材料波紋板剪切載荷作用下屈曲試驗(yàn)與分析

應(yīng)用abaqus軟件建立復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)有限元模型,在軸向壓縮載荷下,進(jìn)行線性特征值屈曲分析。針對筋條參數(shù)、壁板參數(shù)及邊界條件等影響因素,計算模型的臨界屈曲載荷,對加筋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行屈曲承載能力分析。結(jié)果表明:加筋條高度和條數(shù)、壁板鋪層順序和厚度及結(jié)構(gòu)邊界條件對屈曲載荷影響顯著。

采用有限元方法進(jìn)行了非線性剪切屈曲分析,計入材料非線性和幾何非線性,分析對波紋形狀、腹板外形尺寸和波紋鋼腹板的剪切屈曲荷載影響的因素。

本文對蜂窩和泡沫夾芯的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料夾層板進(jìn)行剪切載荷下的強(qiáng)度試驗(yàn),分析試驗(yàn)載荷—位移曲線及失效模式,并進(jìn)行有限元分析,計算的破壞載荷和失效模式也與試驗(yàn)結(jié)果較吻合,為工程設(shè)計與應(yīng)用提供了試驗(yàn)和分析依據(jù)。

波形鋼板具有獨(dú)特的力學(xué)性能,為了解其作為橋梁結(jié)構(gòu)腹板時的抗剪性能,文章從理論上探討了波形鋼腹板的剪切屈曲問題,并建立波形鋼腹板的剪切屈曲有限元分析模型,對波形鋼腹板剪切屈曲強(qiáng)度進(jìn)行了研究,同時將理論計算和有限元計算結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明:不同參數(shù)的波形腹板具有整體屈曲和局部屈曲兩種破壞形態(tài),有限元計算結(jié)果與試驗(yàn)值吻合良好,波形腹板剪切理論計算結(jié)果偏于安全。

板錐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種受力性能合理,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益良好的新型空間結(jié)構(gòu)形式。本文結(jié)合復(fù)合材料力學(xué)理論和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)(板殼理論),采用組合結(jié)構(gòu)有限元對復(fù)合材料層合板自身的局部穩(wěn)定性和主要影響因素進(jìn)行全面和深入的研究,研究復(fù)合材料板錐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的受力性能,為復(fù)合材料板錐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計和層合板鋪層設(shè)計提供理論上的依據(jù),得出了可應(yīng)用于工程實(shí)踐的重要結(jié)論。

復(fù)合地基原位大直徑剪切特性試驗(yàn)——本文介紹了進(jìn)行直徑1.155m砂石樁復(fù)合地基原位剪切試驗(yàn)過程中存在的問題和注意事項(xiàng)，成功采用全自動靜載荷測試儀檢測荷載和位移，保證了檢測人員安全，減輕了勞動強(qiáng)度，提高了檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證了數(shù)據(jù)的檢測精度。檢測...

根據(jù)復(fù)合材料的力學(xué)特性,結(jié)合有限元理論和工程經(jīng)驗(yàn),提出了一種計算復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)后屈曲承載能力的工程簡化理論與方法,并以復(fù)合材料j型加筋板計算模型為例,從工程角度說明了計算后屈曲承載能力的思路與公式.利用該方法通過算例計算,將計算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)該種復(fù)合材料加筋板穩(wěn)定性計算方法可以解決后屈曲的幾何非線性帶來的計算難度,能保持較高的精度,并可用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的實(shí)際應(yīng)用中.

采用基于復(fù)合材料一階剪切效應(yīng)理論的有限元法分別研究了含分層損傷的復(fù)合材料層合光板、單向加筋板和格柵加筋(ags)板的熱屈曲性態(tài)。在分析中考慮材料熱物理性質(zhì)與溫度相關(guān)特性,同時在分層前緣采用了位移約束條件以保證分層區(qū)域的各子板的變形相容要求。3種結(jié)構(gòu)的典型算例分析和結(jié)果的比較表明,復(fù)合材料格柵(ags)板具有很強(qiáng)的抗熱屈曲的能力,但是,分層損傷將使其臨界溫度降低,同時還會導(dǎo)致熱屈曲的模態(tài)發(fā)生改變。本文中提出的方法和所得結(jié)論對ags結(jié)構(gòu)的熱承載能力預(yù)測和損傷容限設(shè)計將具有參考價值。

碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高剛度等特點(diǎn),電子工業(yè)廣泛采用碳纖維復(fù)合材料制造結(jié)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)功能件。文中利用3236/t300高性能碳纖維預(yù)浸料制造波紋板構(gòu)件,對碳纖維波紋板構(gòu)件的熱壓罐成型方法和模壓整體成型方法分別進(jìn)行了研究,詳細(xì)論述了熱壓罐成型方法和模壓整體成型方法的工藝試驗(yàn)過程。結(jié)果表明,利用模壓整體成型法制造的波紋板構(gòu)件在外觀表面質(zhì)量和精度上滿足設(shè)計要求,解決了熱壓罐法中支撐墊塊和波紋板裝配的瓶頸問題,同時詳細(xì)論述了模壓成型法制造的全過程及工藝控制參數(shù)。

本文闡述gfrp復(fù)合材料板簧的性能以及試驗(yàn);試驗(yàn)表明,復(fù)合材料板簧疲勞壽命高于傳統(tǒng)鋼板彈簧;分析其疲勞破壞特征與鋼板彈簧的不同點(diǎn)。

針對空間結(jié)構(gòu)中常見的復(fù)合材料層合殼體結(jié)構(gòu)發(fā)展了一種多層相對自由度層合殼元。這種實(shí)體型殼元既可以用較粗的網(wǎng)格很好地模擬層合殼,又易與三維實(shí)體單元相連接,使變厚度、帶有補(bǔ)強(qiáng)的復(fù)合材料層合殼體等復(fù)雜結(jié)構(gòu)得以正確建模。同時運(yùn)用旋轉(zhuǎn)周期有限元技術(shù)對大規(guī)模的空間復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)成功實(shí)施了屈曲分析。數(shù)值算例驗(yàn)證了本文計算策略的有效性。

爆炸載荷下復(fù)合材料層合板的抗沖擊性能-論文

通過對面板零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,研究了該零件沖壓工藝方案,提出了采用剪切、彎曲復(fù)合模,并介紹了模具結(jié)構(gòu)及工作過程,指出了模具主要工作部分零件的設(shè)計要求,從而保證了該零件的順利成形。

波形鋼腹板的剪切屈曲模式主要包括局部剪切屈曲模式、整體剪切屈曲模式和合成剪切屈曲模式。彈性局部剪切屈曲強(qiáng)度和彈性整體剪切屈曲強(qiáng)度雖然已經(jīng)有明確的計算公式,但與實(shí)際數(shù)值結(jié)果相比尚存一定偏差,而對于實(shí)際橋梁中可能發(fā)生的合成剪切屈曲模式則無準(zhǔn)確的計算方法。該文首先建立了計算波形鋼腹板彈性剪切屈曲強(qiáng)度的有限元模型,用以研究波形鋼腹板的剪切屈曲行為。隨后討論了影響彈性剪切屈曲強(qiáng)度的關(guān)鍵因素,同時對已有建議公式的準(zhǔn)確性和合理性進(jìn)行了評價和驗(yàn)證。最后通過大量數(shù)值分析,建議了可以綜合考慮三種剪切屈曲模式的波形鋼腹板彈性剪切屈曲強(qiáng)度計算公式,公式精度較高,可供工程設(shè)計參考,同時為進(jìn)一步研究波形鋼腹板的抗剪強(qiáng)度奠定理論基礎(chǔ)。

為了提高使用材料的穩(wěn)定性和有效性,針對航空航天飛行器中的典型結(jié)構(gòu)復(fù)合材料加筋曲板的屈曲及后屈曲問題,根據(jù)等效寬度法的解析表達(dá)式,提出了一種快速計算方法,用matlab實(shí)現(xiàn)了屈曲臨界載荷的數(shù)值解。改進(jìn)方法與參考文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)論和有限元仿真有很好的一致性。研究了筋條高度變化對扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度的影響,以及筋條高度與極限載荷、等效寬度之間的關(guān)系,為加筋板的實(shí)際工程開發(fā)和應(yīng)用提供了便捷方法。

建立了復(fù)合材料加筋壁板屈曲和后屈曲有限元分析模型。該模型采用實(shí)體單元有效模擬筋條和蒙皮之間的連接。連接界面采用二次應(yīng)力準(zhǔn)則作為損傷起始判據(jù)、混合能量準(zhǔn)則作為損傷擴(kuò)展判據(jù),并自定義損傷變量實(shí)現(xiàn)剛度非線性衰減。復(fù)合材料壁板采用斷裂面準(zhǔn)則作為失效判據(jù),該判據(jù)能有效判斷基體的失效?；赼baqus動態(tài)顯示分析步,模擬了復(fù)合材料加筋壁板在壓縮載荷下屈曲和后屈曲的過程,有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比良好,證明了該方法的有效性。

針對現(xiàn)行中國規(guī)程,提出一種考慮相關(guān)屈曲的波紋腹板h型鋼梁剪切屈曲極限承載力計算方法.與其他計算方法相比,此方法計算結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好.可為同行設(shè)計研究提供參考.

采用數(shù)值分析方法研究了沖擊后含損傷的復(fù)合材料格柵加筋板的后屈曲特性?；趍indlin一階剪切理論和vonkarman大撓度理論,建立了沖擊后蒙皮內(nèi)含分層損傷復(fù)合材料格柵加筋板后屈曲分析的有限元方法;分析中同時考慮了蒙皮和肋骨中纖維斷裂、基體開裂等損傷累積造成的剛度的退化和蒙皮分層子板間的閉合接觸效應(yīng),為含損傷復(fù)合材料格柵加筋板的后屈曲特性研究提供了一種有效的數(shù)值分析方法。分析結(jié)果表明,蒙皮分層面積較大時,格柵加筋板出現(xiàn)蒙皮分層上子板的局部屈曲后仍然具有較強(qiáng)的繼續(xù)承載能力,而在后屈曲分析中,應(yīng)考慮損傷累積對格柵加筋結(jié)構(gòu)承載能力的影響;采用非線性虛擬界面元可成功處理分層子板間的閉合接觸效應(yīng)。

研究了雙周期含涂層纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在遠(yuǎn)場反平面載荷作用時的問題,利用eshelby等效夾雜方法和laurent級數(shù)展開技術(shù),并結(jié)合雙準(zhǔn)周期riemann邊值問題理論,獲得了其全場解析解,得到了應(yīng)力場和有效模量表達(dá)式。與有限元結(jié)果的對照顯示出本方法的效率和精度。考察了涂層參數(shù)對復(fù)合材料細(xì)觀應(yīng)力場和宏觀有效性能的影響。當(dāng)涂層剛度較大時,涂層內(nèi)存在高的應(yīng)力集中,且涂層剛度越大、涂層相對厚度越小,應(yīng)力集中系數(shù)越大。纖維剛度對復(fù)合材料有效模量的影響也取決于涂層性能,非常軟或非常硬的涂層都大大限制了纖維剛度對復(fù)合材料有效模量的貢獻(xiàn)。

基于復(fù)合材料層合殼理論,利用壓磁壓電纖維材料的本構(gòu)關(guān)系,考慮在溫度和電場、磁場作用下,推導(dǎo)含壓磁壓電材料的局部非對稱分層子層殼的總勢能及屈曲控制方程.分析子層屈曲時,考慮了面內(nèi)橫向位移.通過對不同鋪層形式的計算,給出了溫度、電場、磁場荷載作用下,壓磁壓電復(fù)合材料層殼的幾何參數(shù)、物理參數(shù)對任意方向橢圓形的局部分層屈曲臨界應(yīng)變值的影響規(guī)律.

拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理異常復(fù)雜,波紋、加工制作過程中產(chǎn)生的變形和殘余應(yīng)力等初始缺陷在理論分析中很難精確定量描述。論文對波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)梯形截面板組進(jìn)行了軸心和偏心壓力作用下穩(wěn)定承載能力的試驗(yàn)研究,并與理論結(jié)果進(jìn)行了比較分析,試驗(yàn)與理論結(jié)果吻合較好。試驗(yàn)結(jié)果表明波紋板組具有較高的局部屈曲承載能力,但幾乎無屈曲后承載能力,與平板板組屈曲特性相比有顯著差異。

以梯形和矩形截面的銀河拱型波紋鋼屋蓋為研究對象,把小波紋板簡化成正交各向異性平曲板,通過彎曲試驗(yàn),得到了反映小波紋板兩個方向抗彎剛度的荷載-撓度曲線和等效彎曲彈性模量,并與平板進(jìn)行了比較