含基体横向裂纹角铺设对称层合板剪切模量分析

发布时间：2018-08-23 21:05

【摘要】：层合板是指由两层或两层以上的单层板依照一定顺序依次铺设并粘接形成一体的复合材料结构,其中每层单层板被称为该材料的一层铺层。在生产应用中,层合板可以按照实际使用的要求和特点来做出相应设计,这不但大大地完善和加强了普通复合材料的特性,还可以通过不同的设计方法来解决常规材料解决不了的某些关键问题。然而,层合板的层间破坏强度,包括层间拉伸强度和层间剪切强度,相比于面内破坏强度较弱,使用过程中常常引起基体和层间发生破坏,使材料刚度降低,从而导致整体结构过早地被破坏。材料的刚度是一个内在的、不破坏实验材料的参数,它可以被用来衡量正在使用中的材料的损伤状况。本文将基于层合板层间剪切应力的一般函数的形式设定,推导出满足弹性体平衡微分方程、应力边界条件以及层间应力连续条件的层合板各单应力分量的一般表达式。基于最小余能原理,结合超静定的边界条件的分配系数处理,推导出控制方程一般表达式。通过有限差分法数值计算方法,计算复合材料对称层合板的材料性能参数,并与现有的实验结果或理论计算模型进行比较,并得到计算含基体裂纹层合板复合材料的面内弹性模量一般理论分析方法。本文针对正交层合板的剪切性能研究,考虑非光滑裂纹阻力的影响,通过控制方程的解析分析,得到含横向基体裂纹正交对称层合板有效剪切模量,并与现有的理论模型和实验结果进行比较,并得到计算含基体裂纹层合板的面内剪切模量的一般理论分析方法。
[Abstract]:Laminated plate is a composite material structure consisting of two or more layers of single-layer plates laid and bonded in a certain order. Each layer of single-layer plate is called one layer of this material. However, the interlaminar failure strength, including interlaminar tensile strength and interlaminar shear strength, is weaker than in-plane failure strength, and often causes matrix and interlaminar breakage in the course of use. The stiffness of the material is an intrinsic parameter that does not destroy the experimental material. It can be used to measure the damage condition of the material in use. Based on the general function of the interlaminar shear stress, this paper deduces the plane of the elastic body. Based on the principle of minimum complementary energy and the treatment of distribution coefficients of statically indeterminate boundary conditions, the general expression of the governing equation is derived. The symmetrical lamination of composite materials is calculated by the finite difference method. In this paper, a general theoretical method for calculating in-plane modulus of elasticity of composite laminates with matrix cracks is presented. In view of the shear behavior of orthogonal laminates, the influence of non-smooth crack resistance is considered, and the analytical solution of the governing equation is obtained. The effective shear modulus of orthogonal symmetrical laminates with transverse matrix cracks is obtained and compared with the existing theoretical models and experimental results.
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB33

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 崔海涛,温卫东,郝勇;碳纤维增强复合材料含孔层合板损伤破坏分析研究进展[J];材料导报;2002年02期

2 章继峰;张博明;杜善义;;基于健康监测的层合板结构载荷重构[J];力学与实践;2007年04期

3 王轩;李顶河;冯振宇;徐建新;;含穿孔-多分层混合损伤平面编织层合板自振特性[J];复合材料学报;2009年04期

4 李顶河;卢翔;冯振宇;徐建新;;含多处分层损伤平面编织层合板自由振动特性研究[J];机械强度;2010年03期

5 黄凌志;吴锦武;李明俊;高若雷;;基于高阶改进方法的层合板固有频率分析[J];中国机械工程;2011年21期

6 陈磊;盛宏玉;;热层合板弹性动力响应的数值模拟[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2012年02期

7 吕津灿;单鲁阳;;四边简支层合板在剪切作用下的稳定分析[J];中国建材科技;2013年02期

8 刘锡礼;均衡型层合板[J];固体力学学报;1982年01期

9 姜孔仁,唐羽章;对在层合板最大强度计算中刚度退化的探讨[J];玻璃钢;1984年03期

10 王彪,王殿富;层合板强度分布的统计解析[J];哈尔滨工业大学学报;1987年03期

相关会议论文 前10条

1 彭文杰;陈建桥;;层合板自由边处分层应力的优化研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（一）[C];2007年

2 张培伟;熊峰;王东平;;双向编织碳纤维层合板的振动破坏[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

3 周晔欣;黄争鸣;;新的极限强度判据和刚度衰减对桥联理论模拟层合板精度的改善[A];复合材料力学的现代进展与工程应用——全国复合材料力学研讨会论文集[C];2007年

4 佟丽莉;葛源源;;铺层角度和厚度偏差对层合板热性能的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年

5 邵闯;葛森;陶华;;层合板的声响应分析[A];中国航空结构动力学专业组第十六届学术交流会论文集[C];2008年

6 康军;关志东;黎增山;丁聪;黄志强;;复合材料开口层合板拉伸应变集中与失效分析[A];第十四届中国科协年会第11分会场：低成本、高性能复合材料发展论坛论文集[C];2012年

7 卿尚波;晏麓晖;;纤维层合板抗弹性能数值模拟分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年

8 戴相花;高存法;;含椭圆孔磁电弹层合板的弯曲问题研究[A];第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册[C];2012年

9 刘治东;唐颀;庞宝君;;基于等时差波阵面的层合板声发射源定位[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年

10 徐颖;温卫东;崔海坡;;低速冲击下的层合板逐渐损伤扩展模拟[A];第十六届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2005年

，

本文编号：2199912