钟轶峰
,
YU Wenbin
复合材料学报
为有效模拟和准确重构复合材料层合板三维应力/应变/变形场,基于变分渐近方法构建单斜对称的复合材料层合板渐近修正理论和重构关系.主要内容包括:基于旋转张量分解概念用一维广义应变和翘曲表示板的三维应变场,以考虑包括板翘曲变形在内的所有变形;基于变分渐近法将原三维问题分析严格拆分为非线性二维板分析(等效单层板模型)和沿法线方向的一维线性分析;通过层合板厚跨比和二维应变量阶数2个较小参数将应变能渐近修正到第二阶,并转换为Reissner形式以便于实际应用;利用生成的二维板变形和翘曲函数精确重构三维场.通过一具有20层复合层合板的柱形弯曲算例表明:基于该理论和重构过程开发的渐近变分程序VAPAS重构生成的三维应力场精确性较一阶剪切变形理论和古典层合理论更好,与三维有限元精确解相一致.
关键词:
变分渐近法
,
复合材料层合板
,
应力重构
,
Reissner模型
钟轶峰
,
YU Wenbin
复合材料学报
为有效分析三维压电复合材料壳体结构非线性、单向耦合压电弹性问题,基于变分渐近方法(VAM)建立了壳体结构在机械和电场作用下的简化模型.推导了基于旋转张量分解概念的压电复合材料三维壳体能量表达式;利用变分渐近法将三维壳体严格拆分为二维壳体线性分析和沿法线方向的一维非线性分析;进行了降维后近似能量推导及Reissner-Mindlin形式转换;提供了三维场重构关系以得到沿厚度方向的准确应力分布.通过对由4层压电复合材料构成的壳体柱形弯曲算例分析表明:基于该理论和重构过程开发的变分渐近程序VAYAS重构生成的三维应力场精确性较一阶剪切变形理论和古典层合理论更好,与三维有限元精确解相吻合,表明该压电复合材料壳体模型的有效性.
关键词:
变分渐近法
,
压电复合材料三维壳体
,
应力场重构
,
Reissner-Mindlin模型
