复合材料帽型加筋层合板典型板元的等效刚度计算

发布时间：2021-10-20 20:46

　　基于经典层合板理论和刚度等效原理,推导了复合材料帽型加筋层合板典型板元的等效面内刚度和等效弯曲刚度的理论解,通过具体算例,将多种工况下典型板元的受力响应和Abaqus有限元计算结果进行比较,结果显示理论解和有限元计算结果吻合较好,说明理论计算方法是准确可靠的。本文的研究成果可应用于复合材料加筋层合板和单板骨架式复合材料船体结构的刚度计算。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020,(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

复合材料加筋层合板结构示意图

图1 复合材料加筋层合板结构示意图本文将分别求解典型加筋板元的等效面内刚度和等效弯曲刚度,具体的方法是:将加筋板元分解成一系列板条元,对每个板条元可按层合板计算其刚度,进而叠加得到加筋板元的刚度。在下面的推导中,假定组成加筋板元的各板条元(包括面板)均为对称层合板。

利用Abaqus有限元软件建立仿真模型,采用实体建模,单元选用S4R连续壳单元。不同工况下,建模方式有所差异。工况1时,一端固支,一端承受P=Nx/A的均布载荷;工况2时,一端固支,一端承受P=Nx/tp的均布载荷;工况3和工况5时,在横截面型心处建立参考点,参考点和横截面之间采用Coupling约束,模型一端固支,参考点上施加纵向弯矩Mx或Mxy;工况4时,参考点和横截面之间采用MPC约束,参考点上施加横向弯矩My·B。图3为工况1时的有限元仿真模型。4.4 结果分析

【参考文献】：
期刊论文
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[2]复合材料帽型加筋层合梁刚度的理论计算研究[J]. 胡明勇,郑波,王安稳.  海军工程大学学报. 2017(06)
[3]复合材料帽型加筋壁板的失效机制分析与改进设计[J]. 张国凡,孙侠生,吴存利.  复合材料学报. 2017(11)
[4]复合材料帽型加筋板界面应力与失效模拟[J]. 黄凌凯,朱礼宝,章向明,王安稳.  玻璃钢/复合材料. 2017(05)
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[6]帽型复合材料梁的稳定性分析与固有频率计算[J]. 姜河,郑波.  玻璃钢/复合材料. 2015(06)
[7]含分层复合材料层合梁弯曲问题的一般解法[J]. 韩海涛,张铮,卢子兴.  应用数学和力学. 2010(07)



本文编号：3447575