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在基本解的基础上,研究了正交各异性复合材料平面问题边界元法的有关基本问题,包括C矩阵,Gij矩阵,Hij矩阵和域内应力表达式等,并建立了常值边界单元和线性边界单元的计算公式(适用于各类边值问题)。用建立的公式对正交各向异性板含中心裂纹问题和含圆孔的无限大正交各向异性板问题进行了分析与计算,取得了较好的计算效果。 相似文献
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对复合材料壳体与喷管的卡环连接结构进行了弹塑性大变形接触有限元理论分析模型的建立及有限元应力,应变数值分析。对复合材料壳体材料进行了等效正交各向异性轴对称材料模式分析;采用点点间隙单元,分析了卡环,接头及倒锥等多体接触问题。 相似文献
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正交各向异性复合材料圆柱壳轴对称大变形解析 总被引:2,自引:0,他引:2
按照考虑横向剪切变形的大挠度理论,研究了在轴对称法向载荷和均匀轴向载荷作用下,正交各向异性复合材料圆柱壳的轴对称大变形问题。得到了边界条件为固支和简支时,有限长圆柱壳的解析解。文中还给出了碳纤维/环氧复合材料圆柱壳的算例,说明了边界条件的影响。 相似文献
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动态力学分析(DMA)已用于检验由碳基致密碳布制成的复合材料。本文介绍了从环境温度到500℃范围内,其平板和锥体两种结构件的研究,由此法计算求得的拉伸存储模量值,在整个测试温度范围内的任意一点上,其重现性在5%以内。实验证明,这种技术能对样品进行无损分析,确定锥体和平板复合材料力学性能的差别,显示锥体内存在的微弱的各向异性以及沥青基体与化学气相沉积基体的区别,发现了锥体的取向效应。本文还讨论了实验技术的细节和进行力学性能计算时所做的假设。 相似文献
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弹体壳段常用金属蒙皮或蒙皮外缠有复合材料做成的圆柱壳和圆锥壳。这种结构一靓都是正交各向异性的,它们常承受轴向压力,在详细介绍极限轴压工程算法的同时,对壳的刚度问题做了具体说明,给出了整密加筋壁板的刚度和柔度计算公式。 相似文献
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为了获取复合材料薄壁结构在扩散声场作用下的全频段应力响应,在70 m~3混响室内进行自由状态下的C/SiC复合材料薄壁结构的噪声试验(总声压级140 dB),测试混响室内扩散声场以及结构的加速度响应。另,建立扩散声场与正交各向异性复合材料薄壁结构相互作用的有限元–统计能量(FESEA)混合模型,计算得到结构的加速度响应分布,计算结果与试验测试结果一致。同时,基于模态应力恢复方法获得结构的应力场分布,结果显示扩散声场作用下的复合材料薄壁结构的应力场分布与加速度场分布规律不同。通过分析复合材料薄壁结构的弯曲波长与声波波长之间的关系,揭示噪声载荷与结构的波长耦合效应。该FE-SEA混合模型计算的应力场可进一步应用于声疲劳分析。 相似文献
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聚合物基复合材料比金属或金属合金具有重量轻及耐高温的性能。但聚合物较大多数金属构件对裂缝更为敏感。在90°铺层中,横向、裂纹会使复合材料刚度和强度严重地削弱,最终导致基体结构破坏。为了发展高性能复合材料,研究了二种复合材料层板K3B/IM6和X5260/G40-800(此材料由波音公司出资,杜邦公司研究)。 该文介绍正交层合板中横向裂纹的机理。推导了一种模式来模拟系统的破坏机理。应用有限元程序分析由于横向裂纹引起的应变能的释放率,并采用弹性断裂力学准则为裂纹开始破坏建立临界条件。用此模型描述包括裂纹机理在内的主要因素的影响。把一些预期的参数影响与实验数据作了比较。 相似文献
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本文利用摄动法和广义傅氏级数法分析了在中面载荷作用下正交各向异性矩形板后屈曲行为,对几种典型的纤维增强环氧复合材料矩形板后屈曲行为给出了结果,可供工程设计应用参考。 相似文献
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研究了气流偏角变化条件下,复合材料壁板颤振分析及其优化设计问题。采用考虑气流偏角影响的一阶活塞理论和Von\|Karman大变形理论建立了复合材料壁板颤振方程。通过模拟退火优化方法,对不同气流偏角下的壁板颤振速度进行了计算。以偏航壁板颤振速度为目标函数进行了壁板结构的优化设计。分析结果表明:采用所提出的偏航壁板颤振速度,能更好地分析复合材料壁板在机动飞行时的稳定性;通过铺层方式优化设计,能明显提高偏航壁板颤振速度,并较好地解决现有壁板颤振优化设计带来的最优铺层方式的选择问题。给出的算例验证了方法的有效性。
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考虑平整性要求的板壳自适应结构静变形控制 总被引:5,自引:0,他引:5
基于四节点压电复合材料层合板单元和相应有限分析方法,利用结构位移对电压的灵敏度,对以压电材料为作动器的板壳自适应结构,进行了考虑平整性要求的静力变形控制。根据控制目标和约束限制,由数学规划问题确定结构承载时作动器所需的控制电压,最后以数值算例给出了仿真结果,以验证所提出方法的有效性。 相似文献
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以卫星用超薄钛内衬T1000碳纤维增强复合材料高压气瓶为研究对象,基于各向同性材料弹塑性理论及复合材料层合板理论,建立三维有限元分析模型。通过对比分析金属内衬和复合材料层在不同内压下的位移、应力和应变分布规律,得到了这种气瓶在各承压工况下的力学特性,最后通过压力试验结果验证了有限元模型的准确性。研究结果表明:当内压超过气瓶的工作压力时,复合材料气瓶主要发生轴向变形,且内衬既有弹性变形又有塑性变形,复合材料层始终处于弹性变形。此外,气瓶爆破失效薄弱点在筒体与封头的过渡区域,在不均匀应变的作用下易沿环向发生撕裂而爆破。本文的研究成果可为超薄内衬复合材料高压气瓶的设计、试验等提供参考依据。 相似文献
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研究过程集成与设计优化(PIDO)技术在复合材料设计中的应用。以航空器领域上广泛应用的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)为例,开展结构刚度优化设计。根据复合材料中层压板分布特性,以结构固有频率最大为优化目标,通过选择层压板各单层厚度和铺设角度,使用有限元方法模拟铺设角度变化并输出结果,采用优化算法对结果进行判定,得到结构刚度的优化结果。对比两种不同的PIDO优化过程,提出一种结果更优的优化策略——该策略在提高结构刚度的同时,兼顾轻量化,可为优化设计提供更多思路。 相似文献
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复合材料结构非线性分析软件功用简介 总被引:1,自引:0,他引:1
简介了复合材料结构非线性有限元分析的功能,用途以单元处理技术。本软件可对复合材料结构进行应力应变分析,轴对称分析,空间体分析和空间板壳分析,其非线性分析功能包括;材料非线性分析,小位移小应变分析,大位移小应变分析和大位移大应变分析,同时,还具有较好的前处理和后处理功能。 相似文献
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智能结构有限元模型的建立及静态形状控制 总被引:9,自引:1,他引:9
本文建立了含有分布压电传感元件和执行元件的板结构的有限元模型,提出了一种新的具有电自由度板弯曲单元,用于分析含有分布传感元件和执行元件的板结构。以此为基础,提出了智能结构静态形状控制的一般方法,即被动控制方法和主动控制方法。最后,提供了两个数值示例,说明本文提出的方法的应用。 相似文献
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采用商业软件对带有铝板的复合材料层板固化全过程残余应力进行数值模拟计算。在固化瞬态温度场模拟中,采用有限差分法考虑固化动力学模型和热一化学模型强耦合的关系。在残余应力数值模拟中,化学收缩引起的应变在每一计算步以初始应变施加在复合材料结构上。基于以上技术,对带有铝合金的复合材料层板的固化全过程残余应力的进行分析,并分析了金属模板在分析中的作用。结果表明:金属模板改变了两种材料残余应力最大值的时刻;由于金属模板约束作用使带有铝板的复合材料层板在固化过程中承受更大的残余应力。 相似文献