复合材料波纹板剪切载荷作用下屈曲试验与分析

应用abaqus软件建立复合材料加筋板结构有限元模型,在轴向压缩载荷下,进行线性特征值屈曲分析。针对筋条参数、壁板参数及边界条件等影响因素,计算模型的临界屈曲载荷,对加筋板结构进行屈曲承载能力分析。结果表明:加筋条高度和条数、壁板铺层顺序和厚度及结构边界条件对屈曲载荷影响显著。

采用有限元方法进行了非线性剪切屈曲分析,计入材料非线性和几何非线性,分析对波纹形状、腹板外形尺寸和波纹钢腹板的剪切屈曲荷载影响的因素。

本文对蜂窝和泡沫夹芯的纤维增强复合材料夹层板进行剪切载荷下的强度试验,分析试验载荷—位移曲线及失效模式,并进行有限元分析,计算的破坏载荷和失效模式也与试验结果较吻合,为工程设计与应用提供了试验和分析依据。

波形钢板具有独特的力学性能,为了解其作为桥梁结构腹板时的抗剪性能,文章从理论上探讨了波形钢腹板的剪切屈曲问题,并建立波形钢腹板的剪切屈曲有限元分析模型,对波形钢腹板剪切屈曲强度进行了研究,同时将理论计算和有限元计算结果进行对比分析。结果表明:不同参数的波形腹板具有整体屈曲和局部屈曲两种破坏形态,有限元计算结果与试验值吻合良好,波形腹板剪切理论计算结果偏于安全。

板锥网壳结构是一种受力性能合理,技术经济效益良好的新型空间结构形式。本文结合复合材料力学理论和复合材料结构力学(板壳理论),采用组合结构有限元对复合材料层合板自身的局部稳定性和主要影响因素进行全面和深入的研究,研究复合材料板锥网壳结构的受力性能,为复合材料板锥网壳结构设计和层合板铺层设计提供理论上的依据,得出了可应用于工程实践的重要结论。

复合地基原位大直径剪切特性试验——本文介绍了进行直径1.155m砂石桩复合地基原位剪切试验过程中存在的问题和注意事项，成功采用全自动静载荷测试仪检测荷载和位移，保证了检测人员安全，减轻了劳动强度，提高了检测数据的准确性，保证了数据的检测精度。检测...

根据复合材料的力学特性,结合有限元理论和工程经验,提出了一种计算复合材料加筋板结构后屈曲承载能力的工程简化理论与方法,并以复合材料j型加筋板计算模型为例,从工程角度说明了计算后屈曲承载能力的思路与公式.利用该方法通过算例计算,将计算结果与实验结果进行对比,发现该种复合材料加筋板稳定性计算方法可以解决后屈曲的几何非线性带来的计算难度,能保持较高的精度,并可用于飞机结构设计的实际应用中.

采用基于复合材料一阶剪切效应理论的有限元法分别研究了含分层损伤的复合材料层合光板、单向加筋板和格栅加筋(ags)板的热屈曲性态。在分析中考虑材料热物理性质与温度相关特性,同时在分层前缘采用了位移约束条件以保证分层区域的各子板的变形相容要求。3种结构的典型算例分析和结果的比较表明,复合材料格栅(ags)板具有很强的抗热屈曲的能力,但是,分层损伤将使其临界温度降低,同时还会导致热屈曲的模态发生改变。本文中提出的方法和所得结论对ags结构的热承载能力预测和损伤容限设计将具有参考价值。

碳纤维复合材料产品具有轻质、高强度、高刚度等特点,电子工业广泛采用碳纤维复合材料制造结构件及结构功能件。文中利用3236/t300高性能碳纤维预浸料制造波纹板构件,对碳纤维波纹板构件的热压罐成型方法和模压整体成型方法分别进行了研究,详细论述了热压罐成型方法和模压整体成型方法的工艺试验过程。结果表明,利用模压整体成型法制造的波纹板构件在外观表面质量和精度上满足设计要求,解决了热压罐法中支撑垫块和波纹板装配的瓶颈问题,同时详细论述了模压成型法制造的全过程及工艺控制参数。

本文阐述gfrp复合材料板簧的性能以及试验;试验表明,复合材料板簧疲劳寿命高于传统钢板弹簧;分析其疲劳破坏特征与钢板弹簧的不同点。

针对空间结构中常见的复合材料层合壳体结构发展了一种多层相对自由度层合壳元。这种实体型壳元既可以用较粗的网格很好地模拟层合壳,又易与三维实体单元相连接,使变厚度、带有补强的复合材料层合壳体等复杂结构得以正确建模。同时运用旋转周期有限元技术对大规模的空间复合材料层合结构成功实施了屈曲分析。数值算例验证了本文计算策略的有效性。

爆炸载荷下复合材料层合板的抗冲击性能-论文

通过对面板零件的结构进行分析,研究了该零件冲压工艺方案,提出了采用剪切、弯曲复合模,并介绍了模具结构及工作过程,指出了模具主要工作部分零件的设计要求,从而保证了该零件的顺利成形。

波形钢腹板的剪切屈曲模式主要包括局部剪切屈曲模式、整体剪切屈曲模式和合成剪切屈曲模式。弹性局部剪切屈曲强度和弹性整体剪切屈曲强度虽然已经有明确的计算公式,但与实际数值结果相比尚存一定偏差,而对于实际桥梁中可能发生的合成剪切屈曲模式则无准确的计算方法。该文首先建立了计算波形钢腹板弹性剪切屈曲强度的有限元模型,用以研究波形钢腹板的剪切屈曲行为。随后讨论了影响弹性剪切屈曲强度的关键因素,同时对已有建议公式的准确性和合理性进行了评价和验证。最后通过大量数值分析,建议了可以综合考虑三种剪切屈曲模式的波形钢腹板弹性剪切屈曲强度计算公式,公式精度较高,可供工程设计参考,同时为进一步研究波形钢腹板的抗剪强度奠定理论基础。

为了提高使用材料的稳定性和有效性,针对航空航天飞行器中的典型结构复合材料加筋曲板的屈曲及后屈曲问题,根据等效宽度法的解析表达式,提出了一种快速计算方法,用matlab实现了屈曲临界载荷的数值解。改进方法与参考文献试验结论和有限元仿真有很好的一致性。研究了筋条高度变化对扭转刚度、弯曲刚度的影响,以及筋条高度与极限载荷、等效宽度之间的关系,为加筋板的实际工程开发和应用提供了便捷方法。

建立了复合材料加筋壁板屈曲和后屈曲有限元分析模型。该模型采用实体单元有效模拟筋条和蒙皮之间的连接。连接界面采用二次应力准则作为损伤起始判据、混合能量准则作为损伤扩展判据,并自定义损伤变量实现刚度非线性衰减。复合材料壁板采用断裂面准则作为失效判据,该判据能有效判断基体的失效。基于abaqus动态显示分析步,模拟了复合材料加筋壁板在压缩载荷下屈曲和后屈曲的过程,有限元分析结果与试验数据对比良好,证明了该方法的有效性。

针对现行中国规程,提出一种考虑相关屈曲的波纹腹板h型钢梁剪切屈曲极限承载力计算方法.与其他计算方法相比,此方法计算结果与试验值吻合较好.可为同行设计研究提供参考.

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vonkarman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。

研究了双周期含涂层纤维增强复合材料在远场反平面载荷作用时的问题,利用eshelby等效夹杂方法和laurent级数展开技术,并结合双准周期riemann边值问题理论,获得了其全场解析解,得到了应力场和有效模量表达式。与有限元结果的对照显示出本方法的效率和精度。考察了涂层参数对复合材料细观应力场和宏观有效性能的影响。当涂层刚度较大时,涂层内存在高的应力集中,且涂层刚度越大、涂层相对厚度越小,应力集中系数越大。纤维刚度对复合材料有效模量的影响也取决于涂层性能,非常软或非常硬的涂层都大大限制了纤维刚度对复合材料有效模量的贡献。

基于复合材料层合壳理论,利用压磁压电纤维材料的本构关系,考虑在温度和电场、磁场作用下,推导含压磁压电材料的局部非对称分层子层壳的总势能及屈曲控制方程.分析子层屈曲时,考虑了面内横向位移.通过对不同铺层形式的计算,给出了温度、电场、磁场荷载作用下,压磁压电复合材料层壳的几何参数、物理参数对任意方向椭圆形的局部分层屈曲临界应变值的影响规律.

以梯形和矩形截面的银河拱型波纹钢屋盖为研究对象,把小波纹板简化成正交各向异性平曲板,通过弯曲试验,得到了反映小波纹板两个方向抗弯刚度的荷载-挠度曲线和等效弯曲弹性模量,并与平板进行了比较

拱型波纹钢屋盖结构的受力机理异常复杂,波纹、加工制作过程中产生的变形和残余应力等初始缺陷在理论分析中很难精确定量描述。论文对波纹钢屋盖结构梯形截面板组进行了轴心和偏心压力作用下稳定承载能力的试验研究,并与理论结果进行了比较分析,试验与理论结果吻合较好。试验结果表明波纹板组具有较高的局部屈曲承载能力,但几乎无屈曲后承载能力,与平板板组屈曲特性相比有显著差异。