基于高阶剪切理论的复合材料格栅夹层板弯曲特性

发布时间：2021-06-25 23:02

　　基于高阶剪切弯曲理论,对含有软质芯材的复合材料格栅夹层板的弯曲特性进行了理论研究。基于能量法,推导了含有软质芯材的复合材料格栅的等效弹性参数计算式;基于高阶剪切弯曲理论,推导了夹层板的弯曲平衡微分方程,并采用Navier方法,给出了分布载荷作用下四边简支、上下表层为对称正交铺层的夹层板弯曲问题的理论解;用算例对典型格栅夹层板的理论解和有限元仿真解进行了对比,两者误差为7.1%,验证了本文理论方法的正确性;并分析了夹层板跨厚比、格栅厚度、格栅复合材料铺层角度、格栅间距等参量对含有软质芯材的典型复合材料格栅夹层板弯曲挠度的影响规律。 

【文章来源】：复合材料学报. 2019,36(12)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

含软质芯材的格栅夹层板示意图

基于文献[19]中的变形协调和能量法求解思路，本文对复合材料含软质芯材格栅的正交各向异性等效参数Ec1、Ec2、νc12、Gc13、Gc23和Gc12的计算式进行了推导。在推导过程中，为考虑格栅所用复合材料层合板的铺层角度和弹性参数的影响，假设其面内沿其长度方向的弹性模量为Ebx，面内剪切模量为Gbxy，长度-厚度方向的泊松比为νbxz，以上参数均为复合材料正轴弹性参数E1、E2、G12、ν12、ν13、ν23和面内铺层角度θ的函数，可根据下式进行计算：式中：m0=cosθ；n0=sinθ。

为研究上述格栅夹层板弯曲特性，考虑剪切变形对夹层板变形大小的影响，本文采用层合结构高阶剪切理论对其弯曲特性进行求解，将含有软质芯材的格栅作为结构的其中一层进行计算，所采用的结构坐标系与各层的z方向坐标如图3所示。2.1 位移场假设

【参考文献】：
期刊论文
[1]先进复合材料格栅制造工艺研究进展[J]. 赖长亮,刘闯,王俊彪.  机械科学与技术. 2014(12)
[2]格栅夹层板抑振性能研究[J]. 陆姗姗,盛美萍,任杰安.  动力学与控制学报. 2012(02)
[3]考虑芯层离散特性的方形蜂窝夹层板自由振动分析[J]. 刘均,程远胜.  固体力学学报. 2009(01)

硕士论文
[1]矩形填充多孔材料夹层结构的力学性能等效模型研究[D]. 金晖.南京航空航天大学 2009



本文编号：3250115