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把鋁面板聚丙烯酰亞胺(PMI)泡沫芯夾層梁的彎曲問題按平面應(yīng)力問題進行研究,采用性理論建立了鋁面板PMI泡沫芯夾層梁彎曲變形的微分方程,利用奇異函數(shù)把作用在梁上的外載荷表示為分布載荷,推導出了鋁面板PMI泡沫芯夾層梁彎曲變形時的撓度表達式.按所推出的撓度表達式計算了鋁面板PMI泡沫芯夾層梁中點撓度,并將其與有關(guān)文獻采用能量法和有限元法計算的結(jié)果、有關(guān)文獻所給出的試驗值進行比較后發(fā)現(xiàn),按所推出的撓度表達式計算的結(jié)果更為接近試驗值,說明其計算精度是可靠的,而且表達形式較為簡便,可在工程實際中推廣應(yīng)用.
利用MTS-810型機測試復(fù)合材料橋梁的彎曲性能,得到復(fù)合材料橋梁載荷-撓度曲線和彎曲破壞形態(tài)?;趶?fù)合材料橋梁的真實結(jié)構(gòu),建立連續(xù)實體殼單元橋梁模型,運用商用有限元軟件Abaqus/Explicit計算橋梁的彎曲破壞過程。計算得到的載荷-撓度曲線與試驗具有較好的一致性;破壞位置均發(fā)生在支撐輥的位置;復(fù)合材料橋梁的破壞模式主要表現(xiàn)為纖維斷裂、基體開裂、分層破壞以及腹板屈曲失穩(wěn)。研究結(jié)果表明,有限元法用于復(fù)合材料橋梁的性能預(yù)測和優(yōu)化設(shè)計是有效的。
依據(jù)層層接結(jié)三維角聯(lián)鎖機織復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特點,建立能真實反映細觀結(jié)構(gòu)特征的大型精細實體幾何結(jié)構(gòu)模型;基于非性滯后能疲勞破壞準則,用有限元法計算三維角聯(lián)鎖機織復(fù)合材料在三點彎曲低周交變循環(huán)載荷下的變形和剛度降解,揭示疲勞過程中三維角聯(lián)鎖機織復(fù)合材料內(nèi)部應(yīng)力分布特征和變形特征,分析紗線與樹脂的破壞機理,闡述該復(fù)合材料在循環(huán)載荷下發(fā)生疲勞破壞的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。結(jié)果表明,經(jīng)紗在疲勞過程中承擔大部分的載荷,且不同的組分呈現(xiàn)不同的破壞擴展過程。本文研究結(jié)果和研究方法將可進一步擴展至三維機織復(fù)合材料工程結(jié)構(gòu)設(shè)計。