变角度纤维层合板的弯曲问题研究

发布时间：2018-01-29 09:47

  本文关键词： 变角度纤维 层合板 有限元线法 弯曲 挠度　出处：《工程力学》2017年09期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：变角度纤维层合板是一种新型的变刚度结构,该文将对其弯曲问题进行研究。假定每层的纤维方向角沿板的长度方向按照线性变化,基于经典层合板理论,导出了变角度纤维层合板弯曲问题的控制方程,采用有限元线法进行求解,获得了任意边界条件下变角度纤维层合板弯曲问题的数值解。与ABAQUS有限元计算结果的对比,验证了该文采用有限元线法的正确性。通过数值算例分析了边界条件、铺层方式、纤维方向角以及长宽比等参数的变化对变角度纤维层合板弯曲性能的影响。研究结果可为变角度纤维层合板的设计提供一定的参考。
[Abstract]:Fiber laminated laminates with varying angles are a new type of variable stiffness structures. The bending problem is studied in this paper. Assuming that the fiber direction angles of each layer vary linearly along the length direction of the plate, the classical laminated plate theory is based on the theory of laminated plates. The governing equation of the bending problem of fiber laminated plates with varying angles is derived. The finite element method is used to solve the problem. The numerical solution of the bending problem of fiber laminated plates with varying angles under arbitrary boundary conditions is obtained, which is compared with the results obtained by ABAQUS finite element method. The correctness of the finite element method is verified. The boundary conditions and layering mode are analyzed by numerical examples. The effects of fiber direction angle and aspect ratio on the flexural properties of fiber laminates with varying angles are discussed. The results can provide some references for the design of fiber laminates with varying angles.
【作者单位】： 同济大学航空航天与力学学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(11072177,11372225)
【分类号】：TB33
【正文快照】： 相对于金属板壳,复合材料层合板由于具备质量轻、强度高、耐腐蚀、疲劳寿命长等特点,目前已经广泛应用于航空航天领域[1]。传统复合材料层合板的铺层纤维角度固定不变,导致其刚度裁剪只能通过调整铺层次序和铺层角来获得,这就限制了其优化设计空间[2]。变角度纤维层合板是一种

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本文编号：1473121