考慮損傷效應的粘彈性復合材料板的非線性靜、動力學分析.pdf

1、綜合考慮損傷、粘彈性和幾何非線性效應,對復合材料結(jié)構(gòu)的非線性靜、動力學行為進行分析,將更接近復合材料及其結(jié)構(gòu)的實際狀況,更深入地揭示其力學性能的本質(zhì)特征.目前,這方面的研究成果還相當少.主要原因在于:粘彈性復合材料損傷本構(gòu)關(guān)系的建立一般是很困難的;而且由于損傷變量的引入,控制方程數(shù)目相應增加且更加復雜;控制方程一般是積分—偏微分形式,由于損傷與應力和應變相互耦合,Galerkin方法不再適用,因此控制方程的求解相當困難.該文對考慮損傷效

2、應的復合材料粘彈性板進行了非線性靜、動力學方面的研究,分析了損傷、粘彈性效應對結(jié)構(gòu)非線性動力響應以及后屈曲行為的影響,同時,對求解該類問題的一般分析和求解方法進行了探討.該文的主要研究內(nèi)容和取得的主要研究成果為:采用KBM平均法分析了具微分型本構(gòu)關(guān)系的粘彈性橢圓板的非線性動力響應問題,結(jié)果表明,粘彈性性質(zhì)體現(xiàn)為阻尼作用;針對具積分型本構(gòu)關(guān)系,且材料松弛模量為Prony級數(shù)形式的粘彈性結(jié)構(gòu)的非線性動力學問題,結(jié)合Newmark方法和New

3、ton-Cotes數(shù)值積分公式,提出了一種適于求解該類問題的有效數(shù)值方法,揭示了粘彈性結(jié)構(gòu)所具有的豐富的非線性動力學行為;基于Schapery三維損傷本構(gòu)關(guān)系,引入沈為基于試驗的損傷演化規(guī)律和Kachanov損傷演化方程,建立了橫向基體開裂的纖維單一方向鋪設(shè)粘彈性板的損傷模型;對于積分-偏微分形式的控制方程組,綜合應用差分法、Newmark方法、Newton-Cotes數(shù)值積分方法進行求解,獲得了求解復雜非線性問題的有效方法;對受橫向周