三向應(yīng)力作用下復(fù)合材料層合板強(qiáng)度的細(xì)觀力學(xué)分析.pdf

1、復(fù)合材料因其輕質(zhì)、高強(qiáng)、可設(shè)計性等優(yōu)異的性能而得到了越來越廣泛的應(yīng)用，對于結(jié)構(gòu)用復(fù)合材料，極限承載能力是工程應(yīng)用中人們最為關(guān)注的問題之一。層合板是結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的主要形式，傳統(tǒng)的復(fù)合材料理論中通常將層合板作為平面承力構(gòu)件進(jìn)行分析。隨著復(fù)合材料應(yīng)用范圍的拓展，層合板所受的載荷也越來越復(fù)雜，對三向應(yīng)力作用下的復(fù)合材料層合板強(qiáng)度分析提出了新的要求。因此，本文對復(fù)合材料層合板受三向應(yīng)力作用下的強(qiáng)度問題進(jìn)行研究。
　　 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由纖

2、維和基體兩部分組成，細(xì)觀力學(xué)分析方法從纖維與基體組分的角度出發(fā)，對復(fù)合材料的整體性能、破壞強(qiáng)度等問題進(jìn)行研究，相比于傳統(tǒng)的宏觀力學(xué)理論具有物理意義明確、應(yīng)用方便高效、利于材料設(shè)計等優(yōu)點(diǎn)。橋聯(lián)模型是新近發(fā)展起來的一種復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)分析方法，能對復(fù)合材料的非線性特性、熱殘余應(yīng)力等問題進(jìn)行分析，是一種先進(jìn)的細(xì)觀力學(xué)模型。本文采用橋聯(lián)模型對復(fù)合材料層合板受三向應(yīng)力作用時的強(qiáng)度問題進(jìn)行了研究，論文的主要內(nèi)容如下：
　　 首先，對橋聯(lián)模型

3、進(jìn)行了分析、研究，從剛度衰減準(zhǔn)則、層合板最終破壞判據(jù)等角度對橋聯(lián)模型強(qiáng)度分析進(jìn)行了改進(jìn)，同時在相鄰層間引入了純基體中間層模擬層間的樹脂富積現(xiàn)象。通過與實驗數(shù)據(jù)的對比分析，改進(jìn)后的橋聯(lián)模型強(qiáng)度理論能夠更好地對復(fù)合材料層合板的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)報。
　　 其次，在分析復(fù)合材料層合板受三向應(yīng)力作用時，分別對橋聯(lián)模型在應(yīng)力計算、橋聯(lián)矩陣確定、熱應(yīng)力計算等方面的內(nèi)容進(jìn)行了整理，對層合板應(yīng)力計算的方法進(jìn)行了推廣，對三向應(yīng)力作用下的組分破壞判據(jù)進(jìn)行了

4、修正，建立了三維橋聯(lián)模型的分析方法。
　　 針對上述建立的三維橋聯(lián)模型基本形式，編制了FORTRAN應(yīng)用程序，通過該程序，可以采用橋聯(lián)模型對復(fù)合材料層合板受三向應(yīng)力載荷、彎曲載荷時的組分應(yīng)力、單層應(yīng)力應(yīng)變、層合板破壞等問題進(jìn)行分析。在本文中，提供了該FORTRAN程序的源程序和輸入數(shù)據(jù)說明文件，并通過例題對其進(jìn)行了驗證。
　　 最后，采用所建立的基本理論和所編制的應(yīng)用程序，對第一屆世界范圍材料破壞評估考題(WWFE-Ⅰ)