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功能梯度开孔矩形板的动力特性解

曹志远 , 王华宁

功能材料

对于功能梯度平板结构,采用与矩形板两对边边界条件相应的梁函数组合级数来求解开孔板动力特性问题,得到板件各阶固有频率与振型解的一般表达式,适用于具有任意孔洞的四边为任意简单(包括36种)边界条件的功能梯度矩形板动力特性分析,为各类功能梯度开孔板件的动力计算与设计打下理论基础.

关键词: 功能梯度材料 , 开孔板 , 固有频率 , 固有振型

基于应力和变形值最小的复合材料含孔板孔形参数有限元优化

铁瑛 , 李成

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.01.003

本文基于对复合材料孔板主承力接触区的有限元强度分析结果,利用APDL参数化有限元分析技术,以孔板第一主应力Sl和X方向上的变形UX的最大值作为目标函数,对孔形参数进行优化.设计出基于应力和变形最小的开口形状,并得出了孔形参数与应力、变形之间的相互关系.

关键词: 复合材料 , 开孔板 , 孔形 , 应力 , 变形

由材料组分直接计算功能梯度复合材料开孔板宏观响应的跨尺度分析

程红梅 , 曹志远

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.05.030

建议一种新颖的功能梯度构件分析的细观元法,给出了方法模型、基本算式及特点与功能.细观元法对构件的常规有限单元内部设置密集细观单元以反映材料组分梯度变化,又通过协调条件将各细观元结点自由度转换为同一常规有限元自由度,再上机计算.此法可实现材料细观结构到构件宏观响应的直接过渡分析,而计算单元与自由度又等同于常规有限元,为解决功能梯度构件宏观、细观跨尺度分析提供了一种有效工具.本文中直接从制备时给定材料组分分布出发计算构件宏观响应,给出了不同开孔形状与数量功能梯度板的力学量三维分布形态.

关键词: 功能梯度材料 , 三维分析 , 细观元 , 材料组分 , 开孔板

各向异性复合材料开孔板拉伸强度预测及模型验证

谢宗蕻 , 李想 , 郭家平 , 熊璇 , 党晓娟

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160315.009

基于有限断裂力学方法建立了一种预测多向复合材料开孔板拉伸强度的通用和半经验模型。该模型同时采用基于应力形式的失效准则和基于能量形式的失效准则预测失效。模型仅需铺层弹性常数、无缺口层合板的强度以及0°铺层的断裂韧性等参数。基于线弹性断裂力学建立了多向复合材料层合板的断裂韧性与0°铺层断裂韧性之间的关系，进而预测了任意铺层复合材料开孔板发生纤维主导拉伸失效时的强度。将模型预测结果与开孔板拉伸强度的试验数据进行了对比验证，预测误差最大为9.7%，与点应力和平均应力等方法的对比表明，该模型的预测精度高于传统的特征长度方法。

关键词: 复合材料 , 开孔板 , 拉伸强度 , 有限断裂力学 , 断裂韧性

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