复合材料螺旋桨BEM-FEM流固耦合计算方法研究

1

作者 郭春雨 朱世祺 +1 位作者 叶礼裕 王超 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期191-200,共10页

[目的]旨在预报复合材料螺旋桨的水动力性能并研究其流固耦合特性。[方法]结合边界元法(BEM)和有限元法(FEM)建立复合材料螺旋桨流固耦合计算方法,以边界元法计算复合材料螺旋桨桨叶表面压力及水动力,并将计算得到的桨叶表面压力传递到... [目的]旨在预报复合材料螺旋桨的水动力性能并研究其流固耦合特性。[方法]结合边界元法(BEM)和有限元法(FEM)建立复合材料螺旋桨流固耦合计算方法,以边界元法计算复合材料螺旋桨桨叶表面压力及水动力,并将计算得到的桨叶表面压力传递到有限元结构模型中,然后以有限元法预报复合材料螺旋桨桨叶受到载荷时的位移与应力分布,并将变形传递到螺旋桨边界元法水动力计算中,从而实现双向流固耦合计算;应用该方法对5471桨进行计算并与文献中的试验值进行对比分析,以验证该方法的可行性,随后将5471桨型复合材料螺旋桨与刚性桨的水动力性能进行对比分析。[结果]结果显示,采用所提方法可实现复合材料螺旋桨水动力性能分析,具有实施简单、计算效率高、准确等优点。[结论]所做研究可为复合材料螺旋桨的自适应性设计工作提供可靠的数据支撑,提升复合材料螺旋桨的设计效率。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 复合材料螺旋桨 流固耦合 边界元法 有限元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于比例边界有限元的复合梁自由振动频率计算 被引量：2

2

作者 李文武 王为 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第7期936-948,共13页

将比例边界有限元方法(SBFEM)拓展用于计算复合梁的自由振动频率.该方法将梁简化为一维模型,并且仅选用x和z方向的弹性线位移作为基本未知量.从弹性力学基本方程出发,通过比例边界坐标、虚功原理和对偶变量技术推导得到了复合梁的一阶... 将比例边界有限元方法(SBFEM)拓展用于计算复合梁的自由振动频率.该方法将梁简化为一维模型,并且仅选用x和z方向的弹性线位移作为基本未知量.从弹性力学基本方程出发,通过比例边界坐标、虚功原理和对偶变量技术推导得到了复合梁的一阶常微分比例边界有限元动力控制方程,其通解为解析的矩阵指数函数.利用Padé级数求解矩阵指数函数可得各个梁层的动力刚度矩阵,根据自由度匹配原则组装得到复合梁的整体刚度和质量矩阵.求解特征值方程,最终可得复合梁的自由振动频率.该方法对复合梁的层数和边界条件均无限制,具有广泛的适用性.将该文的解与三层、四层和十层复合梁振动频率的数值参考解以及阶梯型悬臂梁固有频率的实验实测值进行对比,验证了比例边界有限元算法的准确性、高效性和快速收敛性. 展开更多

关键词 复合梁 自由振动频率 比例边界有限元 Padé级数

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速铁路50 m简支钢-混结合梁的声振特性研究

3

作者 崔可儿 孔德睿 +1 位作者 鄢玉胜 张迅 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第12期91-100,共10页

为探究钢-混结合梁在列车激励下的声振特性,以时速400 km高速铁路50 m简支钢-混结合梁为对象,基于混合有限元-边界元-统计能量分析(FE-BE-SEA)预测法计算桥梁在车辆作用下的声振响应,并对比相同激励条件下同等跨度混凝土简支箱梁的声振... 为探究钢-混结合梁在列车激励下的声振特性,以时速400 km高速铁路50 m简支钢-混结合梁为对象,基于混合有限元-边界元-统计能量分析(FE-BE-SEA)预测法计算桥梁在车辆作用下的声振响应,并对比相同激励条件下同等跨度混凝土简支箱梁的声振响应结果,研究轨道参数(减震垫)和结构参数(桥面板板厚、横隔板间距)对桥梁振动与声辐射特性的影响规律。结果表明:在钢箱结合梁各板件中,桥面板的总振动加速度级最大;在大部分频段,与结合梁相比,混凝土梁的振动和噪声响应显著下降,其中混凝土腹板的振动响应下降值最大;减振垫对于中、高频段的减振降噪效果显著;改变桥面板厚度可以适当减少钢箱结合梁结构噪声,桥面板厚度增加50%,结构噪声的总声压级变化-3.0~-2.9 dB(A);减小横隔板间距也可以显著减少桥梁结构噪声,当横隔板间距减少50%时,总声压级变化-5.6~-5.0 dB(A)。 展开更多

关键词 高速铁路 振动 噪声 钢-混结合梁 统计能量法 边界元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

特高压交流复合绝缘子电位和均压环表面电场分布计算 被引量：61

4

作者 黄道春 阮江军 刘守豹 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1442-1447,共6页

针对特高压交流线路复合绝缘子电位、电场分布数值分析存在开域边界、几何结构复杂和媒质种类多、计算量大等问题,通过等效有限元法将有限元求解区域与边界元求解区域的交界面条件耦合,实现了有限元—边界元耦合算法(FEM-BEM)。将三维FE... 针对特高压交流线路复合绝缘子电位、电场分布数值分析存在开域边界、几何结构复杂和媒质种类多、计算量大等问题,通过等效有限元法将有限元求解区域与边界元求解区域的交界面条件耦合,实现了有限元—边界元耦合算法(FEM-BEM)。将三维FEM-BEM和子域逼近有限元算法用于计算特高压交流线路典型酒杯塔,复合绝缘子双I串的沿轴线电位分布,均压环表面电场分布。研究表明:三维FEM-BEM耦合算法能有效计算复合绝缘子沿轴线的电位分布,子域逼近有限元法能对所关心区域进行细密剖分,可有效分析均压环表面电场分布;复合绝缘子沿轴线承担最大电压单元(一大一中两小伞及芯棒)为第3单元,承担电压为7.58%,均压环典型路径上的电场强度最大值为13.39kV/cm;将三维FEM-BEM耦合算法与子域逼近有限元法相结合,为准确求解复杂几何模型和多种媒质共存的开域静电场问题提供了一条途径。 展开更多

关键词 特高压交流输电线路 复合绝缘子 均压环 有限元-边界元耦合 子域逼近有限元法 电位分布 电场分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

塔头复合绝缘子均压环优化配置分析 被引量：6

5

作者 张波 何金良 +1 位作者 曾嵘 朱普轩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期652-654,659,共4页

为优化分析复合绝缘子串均压环的配置,针对输电铁塔塔窗结构的特点,使用模拟电荷法和间接边界元相结合的电磁场混合方法,以某紧缩型330 kV输电铁塔为例,分析了悬于其上的复合绝缘子高压端电场强度受均压环的影响规律及均压环表面电场强... 为优化分析复合绝缘子串均压环的配置,针对输电铁塔塔窗结构的特点,使用模拟电荷法和间接边界元相结合的电磁场混合方法,以某紧缩型330 kV输电铁塔为例,分析了悬于其上的复合绝缘子高压端电场强度受均压环的影响规律及均压环表面电场强度的变化规律。分析结果表明:增加均压环管径和减小环径可减小复合绝缘子高压端端部和均压环表面的最大电场强度,而绝缘子高压端端部最大电场强度随均压深度的增加先减小后增加。 展开更多

关键词 复合绝缘子 电场强度 均压环 模拟电荷法 边界元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

多域组合问题虚边界元法的求解 被引量：7

6

作者 许强 鲁鑫 +1 位作者 王海亮 蒋彦涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期339-344,共6页

采用虚边界元法求解单域问题,其思想相对比较成熟,且有多篇文献可参阅.文中就多域组合问题提出了虚边界元法的求解思想,即将整个求解域视为若干个子域的组合体,依据虚边界元法建立单域问题数学模型的思想和各相邻子域之间的连续性条件(... 采用虚边界元法求解单域问题,其思想相对比较成熟,且有多篇文献可参阅.文中就多域组合问题提出了虚边界元法的求解思想,即将整个求解域视为若干个子域的组合体,依据虚边界元法建立单域问题数学模型的思想和各相邻子域之间的连续性条件(或接触条件)来形成求解问题的方差泛函.文中思想可推广应用于分域等厚度薄板、各域材料性质不同的组合体、多层胶合厚板、接触等问题的求解及虚边界元法与有限元法的耦合技术等.文中重在给出虚边界元法求解多域组合问题的理论论述,并以若干较简单的数值算例来证明该方法的有效性及计算精度. 展开更多

关键词 多域组合问题/弹性力学 虚边界元 最小二乘法

在线阅读 下载PDF 职称材料

混合边界油藏压力分布的有限元法模拟 被引量：5

7

作者 刘振宇 刘洋 吴英 《燕山大学学报》 CAS 2003年第1期74-78,共5页

建立了稳定渗条件下的有限元方程,针对定边界和封闭边界混合作用下的渗流问题进行了模拟计算,给出了圆形地层和矩形地层在以上条件下的压力分布,结果表明,混合油藏外边界将产生复杂的地层压力分布,压力分布随地层方位的不同而不同,同时... 建立了稳定渗条件下的有限元方程,针对定边界和封闭边界混合作用下的渗流问题进行了模拟计算,给出了圆形地层和矩形地层在以上条件下的压力分布,结果表明,混合油藏外边界将产生复杂的地层压力分布,压力分布随地层方位的不同而不同,同时说明,有限元法用于求解复杂边界条件的渗流问题是方便有效的。 展开更多

关键词 油藏 压力分布 渗流 有限元法 GALERKIN法 定压边界 封闭边界 混合边界

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑芯层横向变形的粘弹性复合材料夹层板结构的声振特性分析 被引量：11

8

作者 王旌生 吴有生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期6-9,共4页

夹层板结构具有很高的比强度和比刚度。若芯层采用粘弹性阻尼材料,夹层板结构还具有良好的隔振和隔声特性,因此在工程结构中得到广泛应用。以往的夹层板理论大多忽略了芯层的横向正应变和横向正应力,在分析芯层较厚的夹层板或者夹层结... 夹层板结构具有很高的比强度和比刚度。若芯层采用粘弹性阻尼材料,夹层板结构还具有良好的隔振和隔声特性,因此在工程结构中得到广泛应用。以往的夹层板理论大多忽略了芯层的横向正应变和横向正应力,在分析芯层较厚的夹层板或者夹层结构的高频振动问题时由于不能体现芯层的横向压缩变形,往往显得不够合理。针对这一不足,构造了一个复合材料夹层板单元:夹层板的上下面板采用基于一阶剪切变形理论的Mindlin假定以及层合板理论进行分析;采用文献[6,7]中提出的Timoshenko层合厚梁理论构造了单元每边的转角和剪应变场,消除了Mindlin板单元当板厚变小时的剪切锁死问题;假定芯层的位移沿厚度方向线性变化,并用上下面板的自由度表示,最终形成以上下面板自由度表示的系统总的运动方程。该单元不仅考虑了芯层的横向剪切变形,还考虑了芯层的横向压缩变形。数值计算结果表明:无论对于静力问题、动力问题还是声辐射等问题,考虑芯层的横向压缩变形是合理的,也是有必要的。 展开更多

关键词 复合材料夹层板 有限元 横向变形 粘弹性 边界元 声振耦合分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

三维五向编织复合材料宏细观力学性能分析 被引量：13

9

作者 徐焜 许希武 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期1053-1058,共6页

基于三维五向编织复合材料的细观结构胞元,采用细观有限元方法建立了材料宏观等效弹性性能的力学分析模型。模型数值结果与拉伸试验数据基本吻合,说明模型可用于该材料的宏观力学性能预测。经分析其细观应力分布及变形,表明基于胞元分... 基于三维五向编织复合材料的细观结构胞元,采用细观有限元方法建立了材料宏观等效弹性性能的力学分析模型。模型数值结果与拉伸试验数据基本吻合,说明模型可用于该材料的宏观力学性能预测。经分析其细观应力分布及变形,表明基于胞元分析的力学模型能有效预测含周期性结构材料的细观力学响应。由于该模型能给出较为合理的细观应力应变场,为进一步开展三维五向编织复合材料的失效分析奠定了基础。 展开更多

关键词 三维五向 编织复合材料 有限元法 周期性边界条件 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

复合材料层合板的铺层几何对结构声传输的影响 被引量：6

10

作者 黎胜 赵德有 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期86-88,共3页

采用基于复合材料一阶剪切理论———Mindlin理论的板单元和基于Rayleigh表面积分方程的边界元 ,对嵌在无限障板上的复合材料层合板在低频简谐平面声波斜入射情况下 ,建立了考虑流体结构耦合的传声计算模型 ,并利用该模型计算研究了对... 采用基于复合材料一阶剪切理论———Mindlin理论的板单元和基于Rayleigh表面积分方程的边界元 ,对嵌在无限障板上的复合材料层合板在低频简谐平面声波斜入射情况下 ,建立了考虑流体结构耦合的传声计算模型 ,并利用该模型计算研究了对称角铺设、反对称角铺设和正交铺设等不同铺设方式对层合板传声损失的影响以及在板侧流体介质分别为空气和水时层合板的传声特性 ,指出层合板的铺层几何对其传声损失有较大影响 ,应在设计中引起注意。 展开更多

关键词 复合材料层合板 铺层几何 传声损失 有限元法 边界元法 传声特性 传声计算模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

透水cosine-type同心圆柱波浪绕射研究 被引量：3

11

作者 岳景云 翁文凯 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第6期1-8,共8页

在势能流及微小振幅波理论假设下,采用复合边界元素法(CBEM)数值解析规则波通过单根外壁透水cosine-type型同心圆柱结构物绕射。将cosine-type外壁不透水条件改为透水外,并在内部设有一半径为b的不透水内圆柱共同组成同心圆柱,为了验证C... 在势能流及微小振幅波理论假设下,采用复合边界元素法(CBEM)数值解析规则波通过单根外壁透水cosine-type型同心圆柱结构物绕射。将cosine-type外壁不透水条件改为透水外,并在内部设有一半径为b的不透水内圆柱共同组成同心圆柱,为了验证CBEM数值模式正确性与可行性,将其退化成圆柱,均得到合理结果。数值计算条件包含波浪正向入射凸端、透水参数及绕射参数,探讨波浪通过单根cosine-type同心圆柱体四周水面波动变化情况,并与双重圆筒同心圆柱作比较。计算结果显示结构物外壁采用透水型式,可以大幅降低cosine-type同心圆柱体四周整个波浪绕射场的水面波动。 展开更多

关键词 复合边界元素法 透水cosine-type型结构 同心圆柱 绕射参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

复合材料层合板智能结构主动振动控制的边界元法 被引量：6

12

作者 张妃二 姚立宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期40-42,共3页

利用边界元法模拟智能结构的振动控制 ,推导出具有压电传感器及致动器的复合材料层合板的边界积分方程 ,应用负速度反馈控制律 ,研究了复合材料层合板智能结构主动振动控制问题。算例分析证明该方程的正确性。

关键词 智能结构 主动振动控制 边界元法 结构振动 复合材料层合板

在线阅读 下载PDF 职称材料

固体力学中快速多极边界元法研究进展(英文) 被引量：4

13

作者 姚振汉 王海涛 +1 位作者 王朋波 雷霆 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-17,共17页

和快速多极方法相结合,使边界元法处理大规模工程与科学问题变得十分有效.首先概括介绍了快速多极边界元法,接着介绍其精度和效率的验证以及与常规边界元法的比较,并给出在微机机群上的快速多极边界元并行算法.给出了快速多极边界元法... 和快速多极方法相结合,使边界元法处理大规模工程与科学问题变得十分有效.首先概括介绍了快速多极边界元法,接着介绍其精度和效率的验证以及与常规边界元法的比较,并给出在微机机群上的快速多极边界元并行算法.给出了快速多极边界元法的一些应用,其中包括:复合材料的二维、三维模拟,含大量裂纹的二维弹性固体及其疲劳裂纹扩展的模拟.此外还介绍了用于弹塑性问题的快速多极边界元新方法. 展开更多

关键词 快速多极边界元法 并行算法 复合材料 裂纹问题 弹塑性

在线阅读 下载PDF 职称材料

电厂球磨机筒体辐射声场的计算 被引量：3

14

作者 周敬宣 付文君 《振动与冲击》 EI CSCD 1998年第4期39-43,共5页

本文将噪声预测理论应用到球磨机的降噪工程上,针对球磨机建立了结构和激励简化模型,采用半解析的组合梁函数法求解出振动响应后,结合边界元方法计算了辐射声场分布。计算结果正确预测出近场中低频段的指向性特点和远场声压级水平,与实... 本文将噪声预测理论应用到球磨机的降噪工程上,针对球磨机建立了结构和激励简化模型,采用半解析的组合梁函数法求解出振动响应后,结合边界元方法计算了辐射声场分布。计算结果正确预测出近场中低频段的指向性特点和远场声压级水平,与实测谱值有较好的一致性。 展开更多

关键词 球磨机 噪声预测 组合梁函数法 边界元 电厂

在线阅读 下载PDF 职称材料

高山-峡谷复合地形对入射平面P-SV波的散射 被引量：8

15

作者 巴振宁 吴孟桃 +1 位作者 梁建文 喻志颖 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第7期695-712,共18页

高山峡谷地形作为一种常见的复合场地,其对地震波散射相干效应十分复杂,然而,目前相关的研究成果还十分有限.为此,提出了一种用于求解平面内多域弹性波散射的多域间接边界元法,研究了高山峡谷地形对平面P-SV波的散射问题.该方法充分利... 高山峡谷地形作为一种常见的复合场地,其对地震波散射相干效应十分复杂,然而,目前相关的研究成果还十分有限.为此,提出了一种用于求解平面内多域弹性波散射的多域间接边界元法,研究了高山峡谷地形对平面P-SV波的散射问题.该方法充分利用全空间Green函数与半空间Green函数在构造独立闭合域和半空间开口域中散射波场方面的优势,结合辅助函数法给出了高山峡谷场地的地震波场解答,在保证计算精度的同时显著提高了求解效率.该文通过与已有结果的比较验证了方法的正确性,并以半空间中Gauss型高山峡谷为例,分别在频域和时域内进行了数值计算分析.研究表明:高山峡谷地形附近地表位移幅值的分布非常复杂,山体与峡谷之间存在显著的动力相互作用,频域响应依赖于入射波的频率和角度;地震波垂直入射时,山体的存在对峡谷地震动有一定的抑制作用,显著改变了峡谷内部的加速度峰值及反应谱特性;高山峡谷地形两侧山体高宽比的改变将引起地震效应的改变,基岩的存在也将显著放大地形的地震效应. 展开更多

关键词 高山峡谷 地震波散射 多域间接边界元法 场地效应 动力相互作用

在线阅读 下载PDF 职称材料

自然边界积分方程及相关计算方法 被引量：8

16

作者 余德浩 《燕山大学学报》 CAS 2004年第2期111-113,共3页

介绍了自然边界归化理论与D-N边界积分算子,圆周、椭圆周与球面上的人工边界条件,及自然边界 元与有限元耦合算法、区域分解算法和其它相关的计算方法,并对这些数值方法进行了分析比较。

关键词 边界积分方程 自然边界元法 人工边界条件 区域分解算法 有限元耦合算法 数值方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

ECBC边界下夹FGM金属／陶瓷复合板稳态热应力 被引量：1

17

作者 许杨健 杜建江 +1 位作者 涂代惠 范小弄 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期10-14,38,共6页

采用有限元法研究ECBC边界下中间夹FGM金属/陶瓷复合板的稳态热应力问题,检验了研究方法的正确性,给出了该材料复合板的稳态热应力场分布(Ta=500K,Tb=1800K)。结果表明,FGM层厚度的增加对ECBC复合板的稳态热应力影响不明显。当M=1时,热... 采用有限元法研究ECBC边界下中间夹FGM金属/陶瓷复合板的稳态热应力问题,检验了研究方法的正确性,给出了该材料复合板的稳态热应力场分布(Ta=500K,Tb=1800K)。结果表明,FGM层厚度的增加对ECBC复合板的稳态热应力影响不明显。当M=1时,热应力曲线平缓而光滑;当M=0.1和10时,热应力曲线出现明显的转折点;随着FGM层孔隙率的增大,三层板的衔接界面处,热应力变化增大,曲线出现钝角;与金属/陶瓷二层复合板界面处热应力出现突变相比,夹FGM金属/陶瓷复合板的热应力非常缓和。此结果为该复合板的设计和应用提供了准确的理论计算依据。 展开更多

关键词 金属-FGM-陶瓷复合板 稳态热应力 有限元法 ECBC力学边界 第一类热边界

在线阅读 下载PDF 职称材料

界面分离颗粒增强复合材料的弹性常数研究 被引量：1

18

作者 单辉祖 赵金平 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期20-24,共5页

将增强颗粒与基体均视为弹性体，采用弹性接触模型与边界元素法，对界面分离颗粒增强复合材料的弹性常数进行了研究。通过数值分析，揭示了界面分离颗粒增强复合材料的弹性常数的基本特征。文中所述完整界面与完全分离界面模型，分别提... 将增强颗粒与基体均视为弹性体，采用弹性接触模型与边界元素法，对界面分离颗粒增强复合材料的弹性常数进行了研究。通过数值分析，揭示了界面分离颗粒增强复合材料的弹性常数的基本特征。文中所述完整界面与完全分离界面模型，分别提供了具有非完整界面颗粒增强复合材料的弹性模量之上、下界限。 展开更多

关键词 复合材料 界面 弹性常数 边界元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

板梁组合结构可靠性分析的随机边界元法 被引量：1

19

作者 张妃二 袁鸿 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1997年第5期451-458,共8页

本文用随机边界元法分析了随机荷载作用下具有随机边界条件的正交各向异性板、梁组合结构的可靠性．文中首先给出正交各向异性板、梁组合结构的边界积分方程，进而基于随机边界元法建立了随机结构可靠性分析方法和得到用于计算正交各向... 本文用随机边界元法分析了随机荷载作用下具有随机边界条件的正交各向异性板、梁组合结构的可靠性．文中首先给出正交各向异性板、梁组合结构的边界积分方程，进而基于随机边界元法建立了随机结构可靠性分析方法和得到用于计算正交各向异性板、梁组合结构可靠性指标的公式．算例表明了本文方法的有效性． 展开更多

关键词 随机边界元 随机荷载 板梁组合结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

板结构计算模型的新发展 被引量：3

20

作者 林皋 张鹏冲 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期429-440,共12页

现代复合材料层合板具有高强和轻型的突出优点,从而在军工和民用等诸多领域发挥着重要作用。这种板结构的特点是随着纤维走向的不同,层间材料的物理-力学特性发生剧烈变化。沿板厚方向变形的梯度比较陡峭,并在层间结合面处发生强不连续... 现代复合材料层合板具有高强和轻型的突出优点,从而在军工和民用等诸多领域发挥着重要作用。这种板结构的特点是随着纤维走向的不同,层间材料的物理-力学特性发生剧烈变化。沿板厚方向变形的梯度比较陡峭,并在层间结合面处发生强不连续,呈现zig-zag(锯齿状)现象。这导致横向剪应变在板的静态和动态响应中发生重要作用,不计横向变形的经典组合板计算模型CLPT难以适应现代多层板计算分析的需要。考虑横向剪切变形影响的板的计算模型得到重视和发展。需要指出,现有各种考虑剪切变形影响的计算模型虽然有了很大的发展,但在全面和准确性上仍然存在一定的不足,难以适应现代多层组合板横向力和物理性能多变的情况。模型预测的沿板厚方向位移和应力的变化规律难以通过严格的检验。本文提出的以比例边界有限元为基础的正交各向异性板的数值计算模型,同时可适用于各种薄板与厚板的分析,对现代复合材料层合板的分析具有特殊的优越性。所得到的板的位移、正应力和剪应力沿板厚方向的变化,与三维弹性理论的标准解高度吻合。数值算例进一步表明,随着层间纤维走向的变化,板内位移场和应力场沿板厚方向剧烈变化所呈现的锯齿现象均可以精准地进行模拟。据此,本文建议方法对现代板分析的广泛适应性和高度准确性得到了充分论证。 展开更多

关键词 复合材料层合板 比例边界有限元方法 正交各向异性 横向剪切变形

在线阅读 下载PDF 职称材料