对于复合材料加筋层合板结构提出了一个逐步破坏的分析模型,它包含结构总体变形的几何非线性分析和结构内部材料局部损伤破坏的分析及其两者的相互作用。基于这一模型采用非线性有限元分析方法,研究了在压剪载荷作用下层合板结构的屈曲、后屈曲路径和破坏时极限载荷。
复合材料层合板结构的屈曲和后屈曲分析早已为各国学者所重视虬,然而,这些研究工作都是建立在假定层合板的宏观材料性质是线弹性基础上的,而所采用的分析模型只适应于结构内部不出现破坏的情况;因此,理论计算结果与试验结果很不符合。
本文构造了一个具有逐步破坏过程的结构分析模型,它同时考虑了结构变形的几何非线性特性和材料内部逐步损伤破坏引起的材料非线性及其两者的相互耦合影响。文中采用适合于复合材料和大变形分析的三角形拟协调板单元和非协调层合梁单元,对于局部损伤破坏分析,在每一层板中采用平面Tsai - Hill破坏准则及相应的修正退化刚度准则。基于上述分析模型和理论,研制了相应的程序系统( FPSFA),该系统具有较强的分析和前后置处理功能,在任一载荷步上可以给出结构的变形、应力分布和各层的损伤破坏情况,并可预测当前结构的剩余刚度、剩余强度和最终破坏时的极限载荷。
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