《複合材料層合結構鋸齒型高階厚板理論》是依託瀋陽航空航天大學，由任曉輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：複合材料層合結構鋸齒型高階厚板理論
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：任曉輝
- 依託單位：瀋陽航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
新複合材料結構廣泛套用於航空航天工程，對高階理論精度提出新的要求，需要準確高效的理論對其精細分析以提高其結構效率。由於兼具精度和效率優勢，鋸齒理論被廣泛研究和套用。然而，我們最新研究發現，對於較厚複合材料層合結構靜力分析，已有鋸齒理論最大誤差超過50%。基於這些鋸齒理論分析較厚複合材料工程結構問題，可能得出錯誤結論誤導工程結構設計。基於此，本項目開展如下研究：（1）研究已有鋸齒理論高誤差原因，並發展能準確分析複合材料層合結構彎曲問題的C0型鋸齒厚板理論；（2）發展適於分析複合材料熱力耦合問題的C0型鋸齒高階理論。解決發展鋸齒型高階理論時，如果橫法向位移沿厚度方向非線性分布，橫法向位移高階參數導數進入位移場的關鍵問題。研究溫度對複合材料層合結構力學性能影響；（3）建立能準確分析力電耦合作用下壓電層合結構的C0型鋸齒高階理論。本項目將完善C0型鋸齒高階厚板理論以適應較厚複合材料結構精細分析。
結題摘要
新複合材料結構廣泛套用於航空航天工程，對高階理論精度提出新的要求，需要準確高效的理論對其精細分析以提高其結構效率。由於兼具精度和效率優勢，鋸齒理論被廣泛研究和套用。然而，我們最新研究發現，對於較厚複合材料層合結構靜力分析，已有鋸齒理論最大誤差超過50%。基於這些鋸齒理論分析較厚複合材料工程結構問題，可能得出錯誤結論誤導工程結構設計。基於此，本項目開展如下研究：（1）研究已有鋸齒理論高誤差原因，並發展了能準確分析複合材料層合結構彎曲問題的C0型鋸齒厚板理論；（2）發展適於分析複合材料熱力耦合問題的C0型鋸齒高階理論。解決發展鋸齒型高階理論時，如果橫法向位移沿厚度方向非線性分布，橫法向位移高階參數導數進入位移場的關鍵問題。研究溫度對複合材料層合結構力學性能影響；（3）發展了預先滿足層間應力連續並考慮橫法向應變的高階整體-局局部理論，構造三節點三角形單元分析在濕熱力載荷作用下複合材料力學行為，並研究濕熱膨脹係數對濕熱行為影響；（4）發展了考慮橫法向熱應變的五自由度高階理論分析功能梯度板熱力耦合問題。發展的理論模型雖然考慮了橫法向應變，但不增加額外位移變數。進一步發展了適於分析複合材料熱力耦合問題的五自由度高階理論；（5）發展了新預先滿足自由表麵條件的正弦高階理論。基於發展的新正弦高階理論，分析了功能梯度板和複合材料板熱力耦合問題。本項目將完善高階厚板理論以適應較厚複合材料結構精細分析。
