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FRP四边简支层合板在弯剪作用下的屈曲分析

作　者: 吕津灿
导　师: 单鲁阳
学　校: 浙江工业大学
专　业: 结构工程
关键词: FRP四边简支层合板纯剪纯弯弯剪屈曲
分类号: TU599
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要

对于FRP层合板的稳定性分析在实际工程中的运用具有现实意义,本文做了以下研究：在绪论这一章节,介绍了复合材料的发展历史、民用工程中的运用、复合材料的种类和特性、研究的目的与意义以及国内外研究现状,末节简介了文章的主要内容。本文所采用的层合板是特殊正交异性板。对于分别在纯剪、纯弯以及弯剪复合应力作用下的FRP四边简支层合板进行稳定性分析,在求解时依据板的小挠度理论为背景,用能量法进行求解。用ANSYS有限元数值分析软件进行数值分析,考虑到不同材料和长宽比会对层合板的屈曲造成影响,统一采用了四种复合材料参数,根据长宽比的不同把板分成四种。把理论值和ANSYS分析值进行对比验证,得出FRP四边简支层合板分别在纯剪、纯弯以及弯剪复合应力作用下的屈曲计算公式,并且具有一定的适用性。在ANSYS的变形云图中,发现了FRP四边简支层合板分别在纯剪、纯弯以及弯剪复合应力作用下的变形规律。最后,把论文的主要工作和结论进行了总结,并对论文进一步展望。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 引言  9-10
  1.2 FRP复合材料简介与发展  10-11
  1.3 研究目的及意义  11-12
  1.4 国内外研究现状  12-13
    1.4.1 国内研究现状  12-13
    1.4.2 国外研究现状  13
  1.5 本文研究的主要内容  13-16
第二章 FRP四边简支层合板在弯矩作用下的屈曲分析  16-41
  2.1 引言  16-17
  2.2 理论背景介绍  17-24
    2.2.1 板的概念  17
    2.2.2 层合板分类  17-18
    2.2.3 板屈曲的特点  18
    2.2.4 正交各向异性板小挠度屈曲理论  18-22
    2.2.5 矩形板的边界条件  22-24
    2.2.6 非均匀受压的概念  24
  2.3 国内外研究基础  24-29
    2.3.1 各项同性板的国内外研究  24-26
    2.3.2 各项异性板的国内外研究  26-29
  2.4 理论推导  29-32
  2.5 数值分析与验算  32-40
    2.5.1 ANSYS软件介绍  32-35
      2.5.1.1 ANSYS功能与软件结构  32-33
      2.5.1.2 结构线性静力分析  33-34
      2.5.1.3 结构弹性稳定分析  34-35
    2.5.2 数值计算与验算  35-40
      2.5.2.1 材料参数和模型建立  35-36
      2.5.2.2 理论计算与数值分析值的对比  36-40
  2.6 本章小结  40-41
第三章 FRP四边简支层合板在剪切荷载下的屈曲分析  41-51
  3.1 引言  41-42
  3.2 理论推导  42-45
    3.2.1 层合板在小挠度理论下的平衡方程  42
    3.2.2 伽辽金法  42
    3.2.3 四边简支层合板的剪切屈曲  42-43
    3.2.4 公式推导  43-45
  3.3 数值分析与验算  45-50
    3.3.1 材料参数  45-46
    3.3.2 有限元模型建立  46-47
    3.3.3 理论解与数值计算结果对比分析  47-50
  3.4 本章小结  50-51
第四章 FRP四边简支层合板在弯剪共同作用下的屈曲分析  51-68
  4.1 研究背景与基础  51-54
  4.2 主要研究内容  54-67
    4.2.1 简介  54
    4.2.2 材料参数介绍  54-55
    4.2.3 材料1的ANSYS分析  55-61
    4.2.4 材料2的ANSYS分析  61-63
    4.2.5 材料3的ANSYS分析  63-65
    4.2.6 材料4的ANSYS分析  65-67
  4.3 本章小结  67-68
第五章结论与展望  68-70
参考文献  70-73
致谢  73-74
攻读学位期间发表的学术论文  74

FRP四边简支层合板在弯剪作用下的屈曲分析

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