摘要：通过研究复合材料层合板结构局部纤维角变化的理论模型与刚度变化的关系,设计2种变刚度多稳态复合材料层合板结构.对变刚度多稳态复合材料结构进行建模,运用Matlab求出不同的平衡方程解,得到变刚度多稳态复合材料结构的稳态构型.制备相应的实验试件,测量变刚度多稳态复合材料结构不同稳态转变时的力学性能,通过有限元软件Abaqus模拟变刚度多稳态复合材料结构的降温冷却过程,得到平衡稳定状态的数值解.结合理论、数值与试验,分析变刚度多稳态复合材料结构的稳态构型、稳态转变最大载荷及载荷-位移曲线的变化规律.

摘要：基于经典层合板理论,计及加强筋弯曲及扭转运动影响,建立无限大正交加筋层合板传声损失的理论模型.采用空间谐波展开和虚功原理的方法,推导出正交加筋层合板的传声损失计算公式,并将计算结果与简化模型和板梁组合模型的计算结果进行对比,结果吻合良好,验证了所建模型的有效性及广适性.最后,数值分析了层合板铺设方式、铺设角度、刚度、材料损耗因子和加筋间距等参数对结构隔声性能的影响.

摘要：纤维缠绕环形容器可充分利用空间,节省结构质量和消除系统质心漂移,目前在很多工业领域中发挥着日益重要的作用。本文基于复合材料层合理论和测地线缠绕原理,提出了纤维缠绕环形压力容器的线型优化设计方法。应用微分几何,导出了圆环面上测地缠绕轨迹和纤维不架空判据。以初始缠绕角和缠绕层厚度为变量,对结构重量进行最小化设计,得到了对应于不同管径比的优化缠绕线型。对优化线型进行了计算机缠绕仿真,并给出了缠绕铺层的各向正轴应力分布。结果表明,优化设计的缠绕线型模式精确可靠,满足纤维缠绕的基本要求。纤维缠绕角度大小更趋于合理,从而能充分发挥缠绕结构的力学性能,减经系统重量,使优化得到的环形容器结构性能比传统测地线缠绕环形容器有很大提高。本文的设计计算方法可直接用于复合材料环形气瓶的初步设计。

摘要：对于建造全FRP结构,轴心受力杆件是一种重要的受力构件.本文阐述了CFRP管的设计,制作和受力性能的试验研究.试验表明,CFRP是一种很好的线弹性材料,它的破坏现象与一般材料不同.因材料参数设计的不同,CFRP杆可能出现5种失效模式.为了更好地分析CFRP杆的轴心受力和变形性能,本文以经典层合板理论为基础,采用ANSYS软件对杆件受力进行了分析.分析得到的理论变形与试验结果吻合得很好,并提出了名义模量的计算方法,以便工程计算.

摘要：本文的目的在于获得含有(±45°)和(0/90°)铺层的平面编织复合材料弹性模量和破坏强度的预测方法。分别取(±45°)和(0/90°)两种铺层方向的试样做拉伸试验,获得这两种铺层方向的弹性模量、破坏强度和最大应变等力学性能数据。利用本文提供的公式获得不同铺层比例的层合板的弹性模量和破坏强度。该结果与试验结果、层合板理论计算结果进行了对比,都比较吻合。与经典层合板理论计算结果相比,该方法需要输入的数据少,方法简单,考虑到实际工艺情况,可以代替经典的层合板理论应用到初步设计中。