復合材料蜂窩夾層結構計算的一般方法和進展

 
       本文對目前蜂窩夾層結構有限元分析的方法進行歸納；對每一種計算模型中所包含的假設作一討論；指出其適用范圍，供設計和強度計算時參考。

       復合材料夾層結構是一種特殊類型的結構通常由一層較厚且容易變形的夾心和兩個迭層的面板組成，也有一些結構是由多層夾心和兩
個迭層面板組成。夾心為蜂窩狀的夾層結構，稱為蜂窩夾層結構。由于其重量輕，強度、剛度大，適當選擇夾心和面板還可獲得良好的抗振隔熱、隔音等性能，因此、這即結構在航空、航天、船舶等領域有著廣泛的應用。

       在復合材料夾層結構中，橫向剪切變形直接關系到結構的抗彎特性，特別是當夾心較厚且較易變形時尤其如此。由于這個特性，經典薄板“Kirchhoff”元素將不再適用。因而，針對夾層結構的分析，發展了許多新的計算模型。通常，這些模型可歸為三大類：①基于虛位移原理（或總位能原理）的公式；②基于虛力原理（或總余能原理）的公式；③基于混合變分原理的公式。建立在這些公式之上的有限元模型分別稱作位移模型，平衡模型和混合模型。對于每一種模型，元素在公式的復雜程度、精度和適用性等方·面，差別很大。因此，在復合材料夾層結構的分析中，計算方法的選擇是至關重要的。

       本文按如下的思路展開討論：(1)復合材料夾層結構分析中，選取計算方法時應從那些方面考慮；(2)歸納目前已有的計算模型，并根據公式的建立過程和模型的特點對計算模型分類；(3)簡要說明每一種元素的適用對象，以及各種元素間的聯系。

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