【摘要】：層合板是指由兩層或兩層以上的單層板依照一定順序依次鋪設(shè)并粘接形成一體的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),其中每層單層板被稱為該材料的一層鋪層。在生產(chǎn)應(yīng)用中,層合板可以按照實(shí)際使用的要求和特點(diǎn)來(lái)做出相應(yīng)設(shè)計(jì),這不但大大地完善和加強(qiáng)了普通復(fù)合材料的特性,還可以通過(guò)不同的設(shè)計(jì)方法來(lái)解決常規(guī)材料解決不了的某些關(guān)鍵問(wèn)題。然而,層合板的層間破壞強(qiáng)度,包括層間拉伸強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度,相比于面內(nèi)破壞強(qiáng)度較弱,使用過(guò)程中常常引起基體和層間發(fā)生破壞,使材料剛度降低,從而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)過(guò)早地被破壞。材料的剛度是一個(gè)內(nèi)在的、不破壞實(shí)驗(yàn)材料的參數(shù),它可以被用來(lái)衡量正在使用中的材料的損傷狀況。本文將基于層合板層間剪切應(yīng)力的一般函數(shù)的形式設(shè)定,推導(dǎo)出滿足彈性體平衡微分方程、應(yīng)力邊界條件以及層間應(yīng)力連續(xù)條件的層合板各單應(yīng)力分量的一般表達(dá)式。基于最小余能原理,結(jié)合超靜定的邊界條件的分配系數(shù)處理,推導(dǎo)出控制方程一般表達(dá)式。通過(guò)有限差分法數(shù)值計(jì)算方法,計(jì)算復(fù)合材料對(duì)稱層合板的材料性能參數(shù),并與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或理論計(jì)算模型進(jìn)行比較,并得到計(jì)算含基體裂紋層合板復(fù)合材料的面內(nèi)彈性模量一般理論分析方法。本文針對(duì)正交層合板的剪切性能研究,考慮非光滑裂紋阻力的影響,通過(guò)控制方程的解析分析,得到含橫向基體裂紋正交對(duì)稱層合板有效剪切模量,并與現(xiàn)有的理論模型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,并得到計(jì)算含基體裂紋層合板的面內(nèi)剪切模量的一般理論分析方法。
[Abstract]:Laminated plate is a composite material structure consisting of two or more layers of single-layer plates laid and bonded in a certain order. Each layer of single-layer plate is called one layer of this material. However, the interlaminar failure strength, including interlaminar tensile strength and interlaminar shear strength, is weaker than in-plane failure strength, and often causes matrix and interlaminar breakage in the course of use. The stiffness of the material is an intrinsic parameter that does not destroy the experimental material. It can be used to measure the damage condition of the material in use. Based on the general function of the interlaminar shear stress, this paper deduces the plane of the elastic body. Based on the principle of minimum complementary energy and the treatment of distribution coefficients of statically indeterminate boundary conditions, the general expression of the governing equation is derived. The symmetrical lamination of composite materials is calculated by the finite difference method. In this paper, a general theoretical method for calculating in-plane modulus of elasticity of composite laminates with matrix cracks is presented. In view of the shear behavior of orthogonal laminates, the influence of non-smooth crack resistance is considered, and the analytical solution of the governing equation is obtained. The effective shear modulus of orthogonal symmetrical laminates with transverse matrix cracks is obtained and compared with the existing theoretical models and experimental results.
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33

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本文編號(hào)：2199912