受面内载荷的层压复合材料的层间应力分析

       复合材料层压板的承载能力往往由于层间破坏而明显下降，而层间应力是导致分层损伤的主要原因。因此确定层间应力的大小和分布与铺层顺序和铺向角的关系，判断分层损伤的可能性，对于了解层压板结构的静力、疲劳和断裂特性，进而指导铺层设计有重要意

义。

       本文关注多向铺层的层压板在面内载荷作用下的内力分析。各子层由于具有正交异性性质和不同的铺叠方向，在变形连续的约束下产生集中于自由边界附近的层间应力。基于经典层压板理论的复合材料板壳分析主要用于分析层压板的面内应力分布，不能充分考虑各子层之间的相互作用。解析法和一些修正的二维数值分析方法很难适应结构形式的多样性以及层压板铺叠顺序和方向的任意性。因此，基于三维的数值分析是唯一能够客观分析层间应力的方法。本文探讨两种三维建模方法，用MSC. Nastran软件分别计算光滑和含孔层压板条的层间应力。重点描述本文提出的准三维建模方法。分析表明准三维模型行之有效，结果合理，且具有三维实体建模不具备的优点。

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