收藏本站
《南京航空航天大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

湿热环境下复合材料层合板的几何非线性分析

杨加明  
【摘要】:本文注重对以下三个方面进行研究:即 Kirchhoff 假设条件下复杂边界条件正交各向异性板的几何非线性问题;高阶剪切变形理论下复合材料层合板在复杂边界条件下的几何非线性问题;湿热环境和弹性地基作用下复合材料层合板在弹性转动约束边界条件下的几何非线性问题。 在 Kirchhoff 假设的基础上,对两邻边铰支两邻边夹紧;三边铰支一边夹紧;一边铰支三边夹紧和四边夹紧四种边界条件下正交各向异性矩形薄板进行了几何非线性分析;之后并建立了对 5 种不同边界条件的几何非线性问题统一求解分析方法。对于上述几种不同边界条件的非线性控制方程,选用的位移函数是既能精确满足边界条件又具备正交属性和收敛速度快的梁振型函数。对于不同的边界条件,只需改变梁函数的系数即可,其它架构可保持不变。用“稳定化双共轭梯度法”求解线性稀疏方程组;“可调节参数的修正迭代法”求解非线性代数方程组。本文线性解作为非线性问题的初值迭代,这样能同时得到线性解和非线性解并可对两者进行比较。 利用纵坐标向上的格林公式,证明了当纵坐标向下时的格林公式的有效性,并给出了其三种变化形式,由此导出了二维的分部积分法。利用虚位移原理和二维分部积分法,导出了以 5 个广义位移所表达的高阶剪切变形理论复合材料层合板的几何非线性控制方程和相应的边界条件。利用高阶剪切变形理论,对复杂边界条件的复合材料层合板进行了几何非线性分析。这些边界条件包括:一边铰支三边夹紧、两邻边铰支两邻边夹紧、三边铰支一边夹紧和两对边具有相同弹性系数的弹性转动约束边界条件。之后建立了对总共 6 种边界条件的几何非线性问题统一的求解分析方法。并对 Kirchhoff 假设的板理论所提出的用“稳定化双共轭梯度法”求解线性稀疏方程组和“可调节参数的修正迭代法”求解非线性代数方程组进行了拓展。对于上述几种不同边界条件的几何非线性问题,分析了包括横向剪切变形在内的多个因素对于复合材料中厚板 弯曲性能的影响。 通过对正交各向异性单层正轴和偏轴由湿热膨胀系数产生的应变和双参数地基对板的作用力,推导出一般层合板在高阶剪切变形理论下湿热环境和弹性地基联合作用下的控制方程、边界条件和相应的力学分量公式。探讨了温度、湿度、弹性转动系数、弹性地基参数和铺层数等对层合板非线性弯曲挠度和弯矩的影响。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:V214

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周雪华;湿条件下竹/木复合材料力学性能研究与优化设计[D];南京林业大学;2008年
2 段晓柳;真空电弧炉提升系统的强度分析[D];东北大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许琪楼,姜锐,唐国明;二邻边支承二邻边自由的矩形板弯曲统一求解方法[J];东南大学学报(自然科学版);2000年02期
2 黄义,李静斌;双参数弹性地基上锥壳自由振动[J];工程力学;2001年01期
3 陈晓,许可,戴诗亮;求解层合板非线性屈曲问题一般方法的若干讨论[J];工程力学;2002年01期
4 杨杰,沈惠申;复合材料层合夹芯板局部变形行为研究[J];工程力学;2002年01期
5 谭惠丰,于增信,杜星文;层合板六参量几何非线性高阶剪切理论[J];固体力学学报;2000年01期
6 余飞,王元汉,吴小平,李红谦;双参数弹性地基上Mindlin板的等参元分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年05期
7 陈晓,戴诗亮,许可;复合材料层合板的二次屈曲和二次分枝点分析[J];计算力学学报;2002年01期
8 史宏斌,刘勇琼,钟伟芳;均布压力作用各向异性矩形薄板大挠度问题[J];强度与环境;1997年03期
9 张伟星,庞辉;双参数弹性地基板计算新方法[J];力学季刊;2000年02期
10 谷同祥;线性方程组的异步松弛迭代法[J];应用数学和力学;1997年08期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡培;陈志东;薛元德;孙春方;;泡沫夹层结构的模压共固化成型工艺及参数选定[J];工程塑料应用;2007年08期
2 董新梅;王彦明;;圆弧形水平曲梁在对称垂直荷载作用下的内力计算公式[J];四川建筑科学研究;2006年01期
3 曹朗;刘少刚;邵旭斌;;大空间住宅剪力墙出平面受力弹性分析[J];四川建筑科学研究;2008年03期
4 韩承双;程再玲;;软件工程与复合材料有限元分析:问题定义[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年01期
5 陈永才;宋遒志;王建中;;国内外火炮身管延寿技术研究进展[J];兵工学报;2006年02期
6 顾永维;宁庆坤;顾永亮;;水下高速运动不完整壳体屈曲可靠性分析[J];兵工学报;2010年03期
7 高航;袁和平;;碳纤维复合材料构件干磨削砂轮研制及其加工性能研究[J];兵工学报;2011年02期
8 魏平;侯健;陈汀峰;王青;;基于锥膛炮的弹丸弹裙膛内阻力研究[J];兵工学报;2012年03期
9 孙建刚;李明瑞;;板的多变量有限元分析方法[J];北京农业工程大学学报;1989年03期
10 李志华,李焕喜,徐惠彬,宫声凯;热障涂层的残余应力分析[J];北京航空航天大学学报;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韦生文;鞠金山;;浅谈复合材料的绿色制造[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
2 马毓;赵启林;江克斌;;树脂基复合材料连接技术研究现状及在桥梁工程中的应用和发展[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年
3 吕敬;叶敏;;热状态下复合材料层合板非线性参激系统的振动方程分析[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
4 孙艳红;丁千;叶敏;;两自由度复合材料层合板的非线性参激振动[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
5 刘锋;刘金阁;赵爱军;惠星星;赵彤;;一种新型结构耐热复合材料基体树脂的性能研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
6 苏震宇;邱启艳;;QY8911-Ⅱ改性双马来酰亚胺树脂固化反应研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
7 周洪飞;阳晓辉;;耐温260℃双马来酰亚胺树脂及其复合材料研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
8 温永海;李昕柏;王正龙;黄领才;;直升机复合材料主结构设计许用值研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
9 王文贵;周洪飞;;聚酰亚胺树脂转移量对复合材料空隙率的影响[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
10 杨进军;曹正华;;纤维分布不均匀的复合材料层压板的表征及冲击性能研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宁志华;焦炭塔鼓胀变形与开裂几个问题的研究[D];暨南大学;2010年
2 吴寒亮;芳纶纤维布约束混凝土短柱的尺寸效应研究与多尺度分析[D];北京交通大学;2010年
3 刘小根;玻璃幕墙安全性能评估及其面板失效检测技术[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
4 庞世红;夹层玻璃等效厚度研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2009年
5 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年
6 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
7 张岩;含腐蚀损伤船体结构屈曲评估方法研究[D];大连理工大学;2011年
8 姚曙光;铁路重载货车结构分析方法研究[D];中南大学;2010年
9 肖亚宁;潞安矿区沿空巷道三维锚索支护机理及应用研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 金江明;活塞式压缩机排气量无级调节系统关键技术的研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 凡汉云;碳纤维复合材料电磁检测试验研究[D];南昌航空大学;2010年
2 陶静;极限状态下板的塑性铰线及其应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 常建华;波纹腹板钢梁承载力研究[D];河南工业大学;2010年
4 王莎莎;块状纳米碳纤维及其C/C复合材料的制备研究[D];华东理工大学;2011年
5 徐浯;304H不锈钢蒸汽接管失效分析及改进措施[D];华东理工大学;2011年
6 王塞北;焊接蜂窝铝板平压力学性能数值模拟研究[D];昆明理工大学;2010年
7 杨鹏;虚拟层合单元在稳定型悬索桥分析中的应用[D];昆明理工大学;2010年
8 王晓燕;腹板加劲卷边槽钢梁相关屈曲及屈曲后性能研究[D];昆明理工大学;2010年
9 王兰彩;CFRP筋锚具力学性能的试验研究[D];中南林业科技大学;2009年
10 王鹏;工作面采动中水力割缝区矿压显现规律[D];太原理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘云,王文静,谢基龙;接触分析在机车车辆零部件设计中的应用[J];北方交通大学学报;2004年01期
2 孟兆明.闫德元,郭可谦;一种提高螺栓联接强度的新方法[J];北京航空航天大学学报;1995年03期
3 牟春燕;受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接的总拉力的两种计算方法[J];重庆职业技术学院学报;2004年04期
4 李少华,胡月智,阎元利;电弧炉智能控制与节电研究[J];工业加热;2005年02期
5 K.Rdinge,王锡柱;自耗和非自耗真空电弧炉熔炼经验[J];稀有金属材料与工程;1986年04期
6 徐霞;国内外直流电弧炉发展概况[J];湖南冶金;1996年02期
7 张良春,孙卓,王惠贞,侯彬;接触分析中一种确定接触面的方法[J];舰船科学技术;2003年02期
8 张红兵,杜建红;有限元模型中螺栓载荷施加方法的研究[J];机械设计与制造;1999年06期
9 叶友东;周哲波;;基于ANSYS直齿圆柱齿轮有限元模态分析[J];机械传动;2006年05期
10 唐宗喜,黄泽河,王文安,倪善令;国内直流电弧炉开发考察[J];江西冶金;1994年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 关明杰;竹木复合材料湿热效应研究[D];南京林业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 徐彬;梁腹板在纯弯与局压联合作用下的弹塑性屈曲[D];西安建筑科技大学;2001年
2 吴艳;复合材料结构的实用优化设计技术及应用研究[D];西北工业大学;2003年
3 李爱民;三维弹性接触问题的数值模拟技术及其应用研究[D];西北工业大学;2004年
4 熊立奇;杨木——秸杆复合结构材料力学性能研究和设计[D];南京林业大学;2005年
5 李君;竹/木复合层合板的力学性能预报和结构优化[D];南京林业大学;2006年
6 辛宏彦;大型履带起重机超长臂架系统非线性方法研究[D];大连理工大学;2006年
7 赵二飞;起重机臂架稳定性分析[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王泉中;张晓冬;周雪华;;湿效应对竹木复合材料刚度性能的影响[J];浙江林学院学报;2010年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李宜宇;玻璃钢快艇结构有限元分析中边界约束条件的初步研究[D];江苏科技大学;2011年
2 熊伟;塑木复合材在厨房家具中的应用研究[D];南京林业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许可,张志民;复合材料层板在弹性支持下的非线性稳定性[J];北京航空航天大学学报;1996年03期
2 谭惠丰,杜星文,李思曼;矩形橡胶复合材料层合板几何非线性分析[J];复合材料学报;1996年04期
3 王元汉,刘琼;双参数弹性地基板的边界配置法[J];工程力学;1996年03期
4 佘颖禾,朱万宁;弹性地基板的无奇异边界元解法[J];计算结构力学及其应用;1991年03期
5 迟学斌;线性方程组的异步迭代法[J];计算数学;1992年03期
6 许可,张志民;复合材料非对称层板的横向变形特性分析[J];力学学报;1997年06期
7 程昌钧;二次分支与模态跃迁[J];力学与实践;1992年03期
8 秦荣,何昌如;弹性地基薄板的静力和动力分析[J];土木工程学报;1988年03期
9 许琪楼,姬同庚;二邻边支承其余边自由的矩形板在均布载作用下的弯曲解[J];土木工程学报;1995年03期
10 张祥,宋启根,朱万福;双参数弹性地基上厚板的有限元边界元联合解法[J];岩土工程学报;1995年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范宇洁;姚立宁;;复合材料损伤力学的研究方法及应用[J];水利电力科技;1996年01期
2 蒲琪,任传波;层合板弹性性能的实验研究[J];机械科学与技术;1999年06期
3 许良梁;矫桂琼;卢智先;朱胜利;;含分层复合材料层合板剪切屈曲的实验研究[J];机械强度;2007年04期
4 唐俊;复合材料层合板考虑弯曲挠度和自振频率的优化设计[J];大连理工大学学报;1984年03期
5 王红伟;王志瑾;;复合材料前掠翼的气动弹性优化[J];飞机设计;2011年04期
6 蒋咏秋;刘印章;;纤维增强复合材料层合板的屈曲载荷[J];西安工业大学学报;1986年03期
7 胡列,姜节胜;一种诊断复合材料层合板损伤的频响方法[J];应用力学学报;1993年02期
8 陈桂娟;矫桂琼;熊伟;王波;;用Galerkin方法分析具有初始缺陷层合板的非线性后屈曲[J];机械科学与技术;2005年12期
9 陈建桥;葛锐;魏俊红;;基于PSO算法的复合材料层合板可靠性优化设计[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年04期
10 张博平;李禹;;层合板准静态压痕损伤分析[J];航空计算技术;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 艾浩;董春迎;;非对称复合材料层合板多稳态构型分析[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2 郭翔鹰;张伟;;两自由度角铺设复合材料层合板系统的非线性振动特性研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
3 姚明辉;;压电复合材料层合板的混沌动力学研究[A];The 5th 全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2011年
4 吕光全;张纪奎;程小全;;厚截面复合材料层合板固化过程数值模拟研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
5 谢宗蕻;张磊;苏霓;;离位增韧复合材料层合板低速冲击阻抗性能试验研究[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
6 郭兆璞;陈浩然;;复合材料层合板粘弹性屈曲分析[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
7 王瑞;郭兴峰;陈海霞;王广峰;;复合材料层合板双切口层间剪切试验的改进研究[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
8 王星;夏才安;董石麟;;板锥网壳结构的静力有限元分析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
9 陈换过;姜节胜;闫云聚;徐斌;;复合材料层合板结构在线损伤检测[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
10 王星;王磊;董石麟;;板锥网壳结构的设计与施工[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯玉品;复合材料层合板铺层设计与离散结构选型优化方法研究[D];大连理工大学;2013年
2 张璐;含分层缺陷复合材料层合板分层扩展行为与数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
3 王跃全;飞机复合材料结构修理设计渐进损伤分析[D];南京航空航天大学;2010年
4 苏永振;航空材料结构低速冲击健康监测研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 付丽;基于非局部理论的复合材料层板脱层的理论与数值研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 彭文杰;复合材料层合结构极限强度预测方法及分层应力最小化研究[D];华中科技大学;2009年
7 郑玉芳;考虑损伤效应的粘弹性/压电智能层合结构的非线性静动力学研究[D];湖南大学;2005年
8 吴莹;SMA拟弹性对增强复合材料层合板抗弯曲与低速冲击响应分析[D];华中科技大学;2009年
9 姜封国;结构系统基于可靠性的优化设计研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 唐远富;复合材料结构可靠性鲁棒分析及优化算法研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马洪涛;变刚度复合材料层合板的力学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 亢佳佳;压电复合材料层合板自适应结构有限元分析及控制[D];西安电子科技大学;2010年
3 王超;含缺口复合材料层合板强度的有限元模拟[D];南京航空航天大学;2010年
4 康军;冲击后复合材料层合板的拉伸破坏行为研究[D];南京航空航天大学;2011年
5 徐一轩;纯剪载荷下埋植元件复合材料层合板失效的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 施志凯;热力耦合下复合材料层合板渐进性损伤分析[D];大连理工大学;2013年
7 邵明;有限元法在复合材料层合板力学性能中的应用研究[D];浙江大学;2013年
8 秦建兵;复合材料层合板的屈曲及侵彻行为研究[D];太原理工大学;2013年
9 邓君;纤维增强复合材料层合板抗冲击性试验及数值分析[D];南京航空航天大学;2010年
10 王昌海;复合材料层合板的低速冲击损伤模拟[D];天津大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026