復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)脫層分析的高階模型.pdf

1、該文主要研究復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)脫層問(wèn)題的力學(xué)性質(zhì),包括夾層梁脫層問(wèn)題、夾層板軸對(duì)稱(chēng)脫層問(wèn)題和層合梁脫層問(wèn)題.通過(guò)"狀態(tài)分解"的方法,把層合梁板的脫層真實(shí)狀態(tài)分解成不含脫層的基本狀態(tài)和含脫層但相對(duì)簡(jiǎn)單的附加狀態(tài);然后應(yīng)用高階剪切理論和變分原理于脫層附加狀態(tài),建立了脫層段和未脫層段的微分方程.脫層段與未脫層段之間存在著長(zhǎng)度極小但應(yīng)力變化十分劇烈的過(guò)渡段,在此n階剪切理論解析解答不適用.該文提出兩種解決方法:一種是忽略過(guò)渡段,采用非傳統(tǒng)的弱形式

2、銜接條件;另一種是構(gòu)造一種矩形過(guò)渡單元,在過(guò)渡段采用有限元法.然后和脫層段與未脫層段的解進(jìn)行聯(lián)合求解.以三層為例進(jìn)行實(shí)例分析.通過(guò)與有限元數(shù)值結(jié)果比較表明,隨著剪切理論次數(shù)的增加,該文解答的精度迅速地提高,并能越來(lái)越好地體現(xiàn)脫層前沿的應(yīng)力奇異性.此外還提出了利用附加狀態(tài)解析解計(jì)算真實(shí)狀態(tài)脫層擴(kuò)展能量釋放率的新方法.最后把層合結(jié)構(gòu)引入哈密頓系統(tǒng),建立基于高階剪切理論的哈密頓對(duì)偶方程,利用分離變量法及辛本征展開(kāi)求出解析解答,并進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)例