变刚度复合材料层合板的力学性能

发布时间：2020-12-11 22:33

　　基于Altair HyperWorks软件二次开发平台,开发了一种层合板变刚度铺放有限元建模工具,并利用该工具对纤维曲线铺放形式的变刚度层合板进行了有限元建模。在平面静力载荷作用工况下,对比直线纤维层合板与变刚度层合板的不同应力分布,得到了应力分布与纤维角度、纤维铺放密度之间的关系;另外,在压缩载荷作用工况下,对比研究了直线纤维层合板与变刚度层合板的临界失效载荷,研究发现变刚度层合板的失效载荷提高了12.68%。纤维的变角度铺放提高了构件的可设计性,增强了其抗失效性能。 

【文章来源】：吉林大学学报(工学版). 2020年03期 第920-928页 北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

复合材料层合板实现变刚度的3种方式

图2为T0=0,T1=45时，层合板纤维参考路径和纤维铺设角度对应的函数曲线。将上述层合板纤维铺设路径绕层合板的几何坐标系旋转一个角度φ，使层合板纤维参考路径的函数曲线变得更加方便使用，进而提高变角度层合板的设计自由度。经过坐标变换之后，纤维铺放方式则可以表示为[φ〈T0|T1〉]。铺设方式为〈0|45〉的层合板纤维角度分别旋转0°、45°、90°、-45°，其层合板单层纤维路径如图3所示。这里分别定义表达为[0〈0|45〉]、[45〈0|45〉]、[90〈0|45〉]、[-45〈0|45〉]。

将上述层合板纤维铺设路径绕层合板的几何坐标系旋转一个角度φ，使层合板纤维参考路径的函数曲线变得更加方便使用，进而提高变角度层合板的设计自由度。经过坐标变换之后，纤维铺放方式则可以表示为[φ〈T0|T1〉]。铺设方式为〈0|45〉的层合板纤维角度分别旋转0°、45°、90°、-45°，其层合板单层纤维路径如图3所示。这里分别定义表达为[0〈0|45〉]、[45〈0|45〉]、[90〈0|45〉]、[-45〈0|45〉]。1.2 层合板变角度纤维铺放方法的选取

【参考文献】：
期刊论文
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[2]复合载荷作用变刚度复合材料回转壳屈曲优化[J]. 孙士平,张冰,邓同强,胡政.  复合材料学报. 2019(04)
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[4]含中心孔复合材料变刚度板孔边应力解析法分析[J]. 李阳,牛雪娟,潘文峰.  固体火箭技术. 2018(01)
[5]压电复合材料层合板弯曲变形及脱粘损伤的有限元分析[J]. 周勇,王鑫伟,孙亚飞,谈梅兰.  吉林大学学报(工学版). 2004(02)



本文编号：2911332