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考虑热效应大变形复合材料薄板的动力学建模

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目前,各种先进的复合材料已经大量应用于航空航天等工业领域,例如在航空航天领域,太阳帆板、螺旋桨桨叶和航天器的旋转机翼都可以看作复合材料板.复合材料一般在热环境下工作,热载荷会使复合材料板产生热变形和热应力,随着温度的增高,热效应对板的弹性变形和大范围运动的影响不容忽视.热载荷作用下复合材料动力学特性不仅与温度变化有关,还与纤维角的分布情况有密切关系,因此,有必要对不同纤维角的分布情况进行分析.本文基于Kirchhoff 假设,从应变和曲率与绝对位移的精确关系式出发,考虑热应变,用绝对节点坐标法建立了大变形复合材料薄板的有限元离散的动力学方程.通过数值仿真研究在均匀热载荷作用下,对称、反对称和非对称的复合材料板的拉伸变形、弯曲变形、扭转变形和大范围运动的耦合效应.仿真结果表明,均匀温度变化对各向同性板和对称复合材料板的横向变形的影响很小,而对反对称和非对称复合材料板的纵向变形、横向变形和角速度的影响显著.

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来源
《中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会》|2011年|1-10|共10页
会议地点哈尔滨
作者
刘锦阳; 潘科琪;
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作者单位

中国力学学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类复合材料结构;
关键词
航空航天工业; 复合材料; 动力学特征; 纤维角; 数值仿真; 耦合效应;

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