纤维增强复合材料对称角铺设矩形板结构弯曲解析研究

本文应用文献「１」给出的各向异性板结构横向弯曲一般解析解对承受均布载荷的纤维增强对称角铺昨合材料矩形板进行弯曲分析，并针对四边简支，四边固支进行计算。分别选取各向异性材料，弱各向异性材料进行分析。讨论了边界条件、向异性、铺设角、铺设九和跨宽比对板挠度的影响。     

基于等效截面的复合材料板格弯曲正应力计算方法

复合材料板格作为复合材料基本板架结构力学性能的最小分析单元,是由不同厚度、不同材料和不同铺设角度的单层板叠合而成。利用材料力学理论和经典复合材料层合板理论,推导一般情况下的复合材料板格中性轴位置控制方程,并采用等效截面方法,提出复合材料板格各单层弯曲正应力的计算公式。复合材料板格各单层的最大正应力由模量比和距中性轴位置共同决定。此公式形式上和各向同性材料弯曲正应力的计算公式一致,从而将弯曲正应力计算公式由各向同性材料扩展到各向异性材料,为掌握复合材料板架结构应力水平提供方便。此公式形式简洁,便于工程应用。     

厚壳式玻璃钢船体板的静、动态响应分析

本文将厚壳式玻璃钢船体板视作层合板,借助层合板理论,分别导出了按特殊正交各向异性,反对称正交,反对称角铺设的厚壳式玻璃钢船体板的刚性、挠度、应力、屈曲压力和固有频率的计算公式。本文将m、n视作整型变量,采用整数规划的方法,求得了真正的最小屈曲压力和最小固有频率值。     

厚壳式玻璃钢铅体板的屈曲分析

本文将厚式玻璃钢铅体板视作由简单层板层合而成的层合板，借助层合板理论研究厚壳式玻璃钢船体板的屈曲响应，并分别针对按特殊正交各向异性铺设的厚式玻璃钢船体板、按反对称正交铺设和厚壳式玻璃钢船体板、按反对称角铺没的厚壳式玻璃船体板给出屈曲和的计算公式，编制了相应的计算程序。     

正六边形蜂窝型钢空腹夹层板盒式楼盖结构静态分析

基于ANSYS建模,对大跨度正六边形钢空腹夹层板楼盖结构进行静力性能分析,得出楼盖在自重和均布荷载作用下,最大挠度发生在楼板跨中圆形区域,并以径向向周边均匀降低。楼盖跨中下肋与加劲板连接处和周边边梁与楼板连接处分别发生最大拉应力和最大压应力,建议在楼盖周边区域适当增加加劲板宽度,并由周边向跨中区域逐渐降低,以加强结构跨中抗弯刚度和周边抗剪刚度。同时,建议在进行楼盖结构连续化分许时应综合考虑等刚度运用。     

码头面板纵向裂缝成因分析与设计

横向配筋过少是集中荷载下码头简支面板出现纵向裂缝的主要原因之一。为提高设计精度,在厚板理论基础上,采用三维有限元法对集中荷载下钢筋混凝土简支板进行了力学分析。通过回归统计,研究了双向板剪跨比、厚宽比、宽跨比对横纵向弯距比的影响规律,建立了简化数学模型,从而为集中荷载下简支双向薄、厚码头面板的横向配筋设计提供理论指导。     

弹性地基上四边自由矩形板问题的一种新型挠度函数

许多工程实际问题都可以抽象为搁置在弹性地基上的四边自由的矩形板问题，而弹性地基上四边自由矩形板问题的解析解，长期以来被认为是一个比较困难的问题。根据对矩形板解析解的研究，本文构造了一个包含三角函数和多项式组成的新的挠度函数，它满足四个自由边上全部边界条件和自由角点条件。基于这个新的挠度函数表达式，利用迦辽金方法本文导出了弹性地基上四边自由的矩形板弯曲、自由振动和稳定问题的解析解。通过文献中找到的两个算例，与有限元方法、有限差分法和其它文献中方法给出的计算结果进行了比较，结果吻合良好，证明了本文所给出的新型挠度函数是可以求解弹性地基上的四边自由矩形板问题的。这一新型挠度函数形式具有较广阔的工程应用前景。     

复合夹层板弯曲挠度的一种近似计算方法

基于Hoff夹层板理论对夹层板弯曲挠度计算提出一种近似计算方法,将夹层板的面板和芯材在横向载荷作用下产生的挠度值分别计算,然后合成相加得到夹层板的总挠度分布。避免了引入夹层板截面转角这两个未知量,仅应用单层薄板的挠度解即可求得夹层板挠度的分布。算例表明,当面板厚度与芯材厚度之比小于<0.67时,本方法计算出的挠度值与Hoff理论的计算结果误差很小,可以替代Hoff理论来进行夹层板挠度的计算。     

一种复合材料加筋夹芯板弯曲正应力工程计算方法

复合材料加筋夹芯板作为复合材料基本板架结构力学性能分析单元,是由夹芯板和加强筋组成,其蒙皮由不同厚度、不同材料和一定铺设角度的单层板叠合而成。利用材料力学理论和经典复合材料层合板理论,将蒙皮等效成正交各向异性层合板,推导一般情况下的复合材料加筋夹芯板中性轴位置控制方程,并采用等效截面方法,将加筋夹芯板截面等效成单一材料的组合截面,提出复合材料加筋夹芯板弯曲正应力的工程计算公式。复合材料加筋夹芯板各部分的最大弯曲正应力由模量比和距中性轴位置共同决定。本文提出的加筋夹芯板弯曲正应力工程计算方法,与有限元计算结果十分接近,主要弯曲正应力计算值与有限元值误差不超过10%,可以满足工程上的计算要求。此公式形式上和各向同性材料弯曲正应力的计算公式一致,给掌握复合材料板架结构应力水平带来方便。     

正交加筋板中板梁耦合动力特性北大核心CSCD

[目的]旨在探究正交加筋板中板梁构件的动力耦合关系及其对正交加筋板本征动力特性的影响机理和影响规律。[方法]以不同弯曲刚度比的正交加筋板模型为研究对象,采用有限元法计算自由边界和固支边界下正交加筋板模型的固有频率及振型,通过分析正交加筋板模型的固有频率及振型随板梁弯曲刚度比的变化规律,探究正交加筋板中加强筋与平板两种构件间的动力耦合特性。[结果]研究表明,在板梁构件弯曲刚度变化过程中,正交加筋板主要表现为板类动力特性为主导和板梁耦合动力特性两种形式。得到了这两种形式转变过程中的临界板梁弯曲刚度比及其判据。[结论]板梁动力耦合现象对固有频率的影响主要表现为改变固有频率随弯曲刚度比的变化速率,对固有振型的影响主要表现为使板类振型产生错位分布和形态畸变。     

具有初始挠度的板架结构承载特性分析

为探讨具有初始挠度的板架结构轴向受压时的承载特性,本文采用MSC. Nastran建立了具有初始挠度的板架结构模型,分析了初始挠度及其大小对结构的影响,根据应力等效原理拟合了挠曲板架结构轴向受压时的相当面积公式。结果表明,随着初始挠度的增加,板架主要变形方式逐渐由压缩转换为弯曲,其承载能力大幅下降;初始挠度越大,板架承载能力越弱;相当面积折减系数随着初始挠度的增加呈现先缓慢减小随后迅速降低最终平减小的变化趋势,结构中横向(垂直于轴向)应力随着初始挠度的增加不断增大。     

具有初始挠度的板架结构承载特性分析

为探讨具有初始挠度的板架结构轴向受压时的承载特性,本文采用MSC.Nastran建立了具有初始挠度的板架结构模型,分析了初始挠度及其大小对结构的影响,根据应力等效原理拟合了挠曲板架结构轴向受压时的相当面积公式。结果表明,随着初始挠度的增加,板架主要变形方式逐渐由压缩转换为弯曲,其承载能力大幅下降;初始挠度越大,板架承载能力越弱;相当面积折减系数随着初始挠度的增加呈现先缓慢减小随后迅速降低最终平减小的变化趋势,结构中横向(垂直于轴向)应力随着初始挠度的增加不断增大。     

弹性基础上的三维编织复合材料板的非线性振动分析

基于宏-细观力学分析,考虑编织纱线连续性对材料性能的影响,建立了三维编织复合材料板的单胞模型.采用Reddy高阶剪切板理论,给出四边简支编织材料矩形板在不同几何参数、纤维体积含量和弹性地基参数情况下的vonKármán-Donnell型振动方程的解,并讨论了弹性基础刚度、面内载荷、边厚比和编织角等对编织复合材料板的振动频率的影响.理论分析结果与文献结果吻合较好.     

船舶材料抗高温性能的测试与分析

常规方法测试材料抗高温性能时,直接对材料进行高温锻造,导致高温下材料拉伸性能、弯曲性能量化值普遍偏小。提出船舶材料抗高温性能测试方法。高温锻造前对船舶材料进行热处理,制作材料单向板,利用空气炉和烘箱,对单向板进行热暴露、淬火,通过煅烧炉,高温煅烧单向板,在不同煅烧温度下,使用拉伸机拉伸单向板,直至材料纤维断裂,得到高温下的材料极限拉伸强度、弯曲变异系数,表现材料抗高温性能。选取船舶材料中常见的Al合金复合材料,作为高温性能测试材料,实验结果表明,不同测试温度下,设计方法提高了极限拉伸强度、弹性模量测试值,反应的拉伸性能、弯曲性能更符合实际情况。     

海洋平台曲板冷弯压制成形的数值分析及工艺规划

为避免加热弯曲成形中温度变化对板材力学性能的影响,曲板成形时经常采用冷弯成形工艺,而冷弯成形时的回弹问题,严重制约其弯曲成形的精度和效率.基于动态显式求解的有限元分析,研究双曲率鞍形板和帆形板的冷弯压制成形工艺及其回弹量,给出不同类型曲率板压制成形的压模挠度经验公式.同时,针对拆解平台大弧板冷弯压制成形精度较差的问题,分析异种曲率板的压制成形机理,提出了修正的压模挠度,极大地提高大弧板的压制成形精度.     

影响无箍板抗剪承载力诸因素的层次法分析

钢筋混凝土无箍板的抗剪承载力受到板尺寸（板厚、板宽、板跨）、材料强度等级（混凝土、钢筋）、剪跨比、配筋率（纵向、横向）、荷载位置（中置及边置）和面积等多因素影响，但影响程度各有不同。应用层次分析的方法，对钢筋混凝土无箍板抗剪试验结果进行分析，找出了各因素对其抗剪承载力影响程度的大小，并依次排序，这对无箍板抗剪承载力的深度研究尤为重要。     

船体结构加筋板极限强度的影响因素

采用非线性有限元软件ABAQUS,应用弧长法对船体内部加筋板进行极限强度影响参数研究.分析不同的初始挠度大小、焊接残余应力大小、模型范围、边界条件、有限元网格尺寸、材料应力应变曲线和侧压力对单轴受压加筋板极限强度的影响.通过对加筋板计算模型的参数进行研究可知,侧压力的存在和结构的初始挠度大小会对加筋板的极限强度产生显著影响,该研究可为加筋板极限强度计算模型的正确选择提供参考.     

内压下矩形耐压舱角隅结构形状和拓扑优化设计

为解决内压下矩形耐压舱角隅结构应力集中的问题,提出了角隅结构形状优化和拓扑优化的数学模型。采用子模型技术对结构进行精细化静强度应力分析,以角隅边界形状的变化作为设计变量,极小化角隅结构的应力,得到的最佳角隅形状为弧形。在此基础上,极小化角隅结构的应力,对耐压舱角隅肘板进行拓扑优化设计,寻求肘板材料的最优分布和管路铺设的空间,得到了具有内部圆形开孔和去掉三角形尖角的新型肘板结构。弧形角隅形状和开孔新型式的肘板有效地降低了角隅结构的应力集中。建议的方法可为类似结构的优化设计提供参考。     

弯曲塑性变形下含表面裂纹船体板CTOD研究

本文针对船舶在中垂中拱等危险时刻,船体板遭受较大的弯曲塑性时,船体板三维表面裂纹的深度方向裂尖CTOD与船体板的最外层纤维等效塑性应变的关系进行研究。并采用有限元分析方法探讨了在纯弯曲状态下裂纹形状因子、裂纹深度和板厚等不同影响因素对裂尖处CTOD的影响,并基于有限元模拟的数据,提出了船体板表面裂纹在弯曲状态下基于应变关系的CTOD估算公式。     

含初始挠度加筋板的稳定性分析

为了确定初始挠度变形对加筋板稳定性的影响作用,根据实际情况假设初始挠度为双三角级数形式,利用Ansys计算分析了整体初始挠度的幅值与半波数对弹性失稳压力的影响,并得到初始挠度对加筋板稳定性的影响因子计算方法。计算结果分析表明,随着初始挠度的幅值和半波数的增加,加筋板弹性失稳压力逐渐减小;对于含有某种初始挠度的加筋板,其影响因子主要受加筋板的厚度和加强筋间距的影响,而加筋板长宽比的影响较小,可以忽略。