基于指数剪切变形理论的层合板湿热分析

• 作者: 胡德义 贺丹
• 来源期刊: 沈阳航空航天大学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 指数剪切变形理论 正交各向异性层合板 位移应力 虚功原理 湿热载荷
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 航空宇航工程
• 页码范围: 9-19
• 页数: 11页
• 分类号: O343.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1248.2020.06.002

摘要

基于指数剪切变形理论建立了复合材料层合板的湿热弯曲模型.该模型的位移场函数中包含了一个沿厚度方向坐标变化的指数项,能够考虑横向剪切变形的影响,且不需要引入剪切修正因子.基于虚功原理推导了控制方程和边界条件,以四边简支层合板为例分析了湿热作用下层合板应力和位移的响应.算例结果表明,当热载荷单独作用时,模型能够较为精确地预测位移和应力响应,尤其是与经典层合板理论及一阶剪切变形理论相比优势明显.当湿、热载荷共同作用时,模型所预测出的挠度要大于经典板理论和一阶剪切变形理论,面内应力及横向剪切应力也明显不同.另外,算例中虽未考虑机械载荷作用,但该模型是通用的,可适用于机械、热和湿载荷共同作用下的情况.