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复合材料圆柱壳中心受横向集中载荷作用的渐进破坏非线性有限元分析

陆浦 , 王鑫伟

复合材料学报

旨在建立能够正确预计复合材料圆柱壳的屈曲和后屈曲渐进破坏行为的模拟策略.采用有限元方法和Hashin失效准则进行模拟,基于该失效准则编写了用户材料子程序,然后插入到商用有限元软件ABAQUS中.分析了中心受横向集中载荷作用复合材料圆柱壳板,壳板的2条直边弹性支持,2条曲边自由.为了探讨弹性边界条件和集中载荷作用点应力集中的影响,将有限元分析结果与文献中的试验结果进行了比较,提出了一种合理的弹性边界选取依据.研究结果表明,在建模中考虑了弹性边界和集中载荷作用点处存在的应力集中后,本文中模拟的结果与文献中的试验结果比较接近,模拟精度明显高于文献中报道的结果.这也验证了本文中建立的模拟策略的合理性.

关键词: 复合材料圆柱壳 , 非线性有限元 , 弹性边界条件 , 渐进破坏 , 应力集中

高转速复合材料圆柱壳结构可靠性优化设计

周玉辉 , 杨福江

复合材料学报

为解决高转速下复合材料圆柱壳的结构可靠性问题,推导了高速旋转状态下复合材料圆柱壳的应变方程,并以此为基础导出了圆柱壳各层轴向、环向和剪切应力以及相应的主轴应力,给出了各层应力随角度层的角度和厚度的变化规律.然后以各层强度可靠度大于0.99为目标函数,对复合材料圆柱壳的结构参数进行了优化设计.

关键词: 复合材料圆柱壳 , 高转速 , 离心力 , 结构可靠性 , 优化设计

玻璃-环氧圆柱壳吸能特性的试验研究

万志敏 , 桂良进 , 谢志民 , 杜星文

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.02.004

主要研究[±θ]5玻璃-环氧圆柱壳在轴向压缩载荷作用下的吸能特性.通过试验研究,分析了纤维缠绕角度对能量吸收性能的影响;比较了不同纤维缠绕角度的圆柱壳在不同加载条件下的压缩过程、压碎破坏模式及吸能能力.

关键词: 复合材料圆柱壳 , 缓冲特性 , 能量吸收

玻璃-环氧圆柱壳的撞击吸能分析

谢志民 , 万志敏 , 宋宏伟 , 杜星文

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.04.016

玻璃-环氧圆柱壳(管)的撞击试验表明它的破坏是渐进过程.根据一维应力波传播理论,提出了圆柱壳受轴向撞击破坏的简化模型,分析了这一破坏过程中的能量变化.结果表明本文中所提出的模型能较好地描述圆柱壳受轴向撞击吸能过程.

关键词: 复合材料圆柱壳 , 撞击 , 能量吸收

低速冲击下复合材料圆柱壳的简化分析

谢志民 , 万志敏 , 杜星文

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2000.03.020

将圆柱壳受轴向冲击破坏等效为一均质圆柱的破坏,给出了等效参数的确定方法,从而使圆柱壳的破坏分析简化为一维问题.并根据弹性动力学基本理论给出了等效圆柱受的冲击力的一种计算方法,进一步得到了冲击下的圆柱壳的位移关系.

关键词: 复合材料圆柱壳 , 冲击 , 耐撞性

玻璃/环氧圆柱壳的冲击响应与稳定性分析

万志敏 , 杜星文 , 谢志民

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.04.018

应用Love的壳体理论得到了非轴对称变形的复合材料圆柱壳的控制方程.对扰动状态的非轴对称变形,位移函数采用复Fourier级数形式,得到了Mathieu形的扰动方程,由此给出了静态临界载荷和固有频率.本文中对层合壳在轴向冲击载荷下的动态稳定性研究考虑了几何非线性,这是以往在该问题的研究中所未涉及的问题.研究表明,考虑几何非线性得到的临界载荷较线性几何关系计算结果要高5%左右.因此,考虑几何非线性是必要的.

关键词: 复合材料圆柱壳 , 冲击 , 稳定性

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