【摘 要】
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非对称铺层层合板具有多个稳定构型,通过一个激励可以实现层合板不同构型间的相互转换转换,是变体结构重要的可选构型。准确预测非对称铺层层合板的多稳态构型对于结构的实际应用具有重要意义。本文首先针对一般非对称铺层层合板建立了解析模型,在验证模型的有效性后,使用该模型对非对称铺层层合板参数的影响进行了研究。本文还在一般非对称铺层层合板解析模型的基础上研究了组合非对称铺层层合板解析模型,并通过与有限元结果的
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非对称铺层层合板具有多个稳定构型,通过一个激励可以实现层合板不同构型间的相互转换转换,是变体结构重要的可选构型。准确预测非对称铺层层合板的多稳态构型对于结构的实际应用具有重要意义。本文首先针对一般非对称铺层层合板建立了解析模型,在验证模型的有效性后,使用该模型对非对称铺层层合板参数的影响进行了研究。本文还在一般非对称铺层层合板解析模型的基础上研究了组合非对称铺层层合板解析模型,并通过与有限元结果的对比验证了解析模型的有效性。本文具体研究内容如下:本文建立了基于高阶多项式函数的稳态近似解析模型。基于最小势能原理,利用瑞利里兹法和牛顿迭代法对新的解析模型进行了求解。同时利用ABAQUS对复合材料层合板双稳态构型进行了数值模拟。选取了多组具有代表性的铺层进行计算,以有限元计算结果为基准,比较了本文的位移场结果与文献中的结果,验证了高阶位移场函数的有效性。探讨了层合板面内尺寸,面外尺寸以及铺层角度对层合板双稳态构型和构型间跳转难度的影响。同时对非对称铺层层合板双稳态构型出现的条件进行了探究。本文对解析模型进行了调整以适应组合非对称铺层层合板的边界条件,利用调整后的解析模型对层合板稳态构型进行了预测。利用ABAQUS对稳态构型进行了有限元分析。通过有限元分析结果与理论计算结果的对比,验证了调整后解析模型的有效性。并针对一些特殊的组合非对称铺层层合板进行了分析,讨论了层合板铺层角度对稳态数量的影响。
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