白瑞祥
,
王蔓
,
陈浩然
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.04.024
采用有限元数值模拟方法,研究了蒙皮内含分层损伤复合材料格栅加筋板结构(AGS)的稳定性问题.对蒙皮和肋骨分别采用基于Mindlin一阶剪切理论的复合材料层合板单元和层合梁单元来模拟,推导了相应的有限元列式,并通过坐标变换,利用蒙皮与肋骨的几何连续条件,形成了AGS的单元刚度阵和几何刚度阵,建立了含损伤AGS稳定性分析的有限元控制方程.通过典型算例,研究了压缩载荷作用下,分层形状、分层大小、分层深度、肋骨的高度和宽度、布置方式等因素对AGS的稳定性特征的影响.数值结果表明,含分层损伤的AGS具有十分复杂的屈曲性态.屈曲临界力和屈曲模式与分层面积、分层形状、分层深度、肋骨的高度和宽度、布置方式和位置均密切相关.
关键词:
复合材料
,
格栅加筋结构
,
分层损伤
,
屈曲
白瑞祥
,
王蔓
,
陈浩然
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.03.027
采用数值分析方法研究了冲击后含损伤的复合材料格栅加筋板的后屈曲特性.基于Mindlin一阶剪切理论和Von Karman大挠度理论,建立了冲击后蒙皮内含分层损伤复合材料格栅加筋板后屈曲分析的有限元方法;分析中同时考虑了蒙皮和肋骨中纤维断裂、基体开裂等损伤累积造成的刚度的退化和蒙皮分层子板间的闭合接触效应,为含损伤复合材料格栅加筋板的后屈曲特性研究提供了一种有效的数值分析方法.分析结果表明,蒙皮分层面积较大时,格栅加筋板出现蒙皮分层上子板的局部屈曲后仍然具有较强的继续承载能力,而在后屈曲分析中,应考虑损伤累积对格栅加筋结构承载能力的影响;采用非线性虚拟界面元可成功处理分层子板间的闭合接触效应.
关键词:
复合材料
,
格栅加筋结构
,
分层损伤
,
逐步失效
,
后屈曲
白瑞祥
,
陈博
,
陈浩然
复合材料学报
对湿热环境下考虑累积失效和分层损伤的先进复合材料格栅加筋结构(AGS)的稳定性进行了数值分析.基于一阶剪切理论和Von Karman非线性变形假设建立了含分层损伤复合材料AGS结构的有限元模型,并推导了考虑温度和湿度效应的AGS结构有限元列式,同时给出了材料破坏准则.通过典型算例讨论了湿热环境、累积失效及分层损伤等因素对复合材料AGS结构稳定性的影响,数值结果表明当上述因素导致结构的屈曲模式发生突变时,其对AGS结构稳定性能的影响是不容忽视的.
关键词:
复合材料
,
格栅加筋结构
,
累积失效
,
分层损伤
,
湿热效应
,
屈曲和后屈曲
