研究任意多向鋪層層壓復合材料層間應力的有限元分析方法。分別考慮兩種建模方法，一種是采用8結點等參實體單元逐層進行離散化，每個子層都視為正交異性材料；另一種方法是在子層面內采結點板元進行離散化，而在層間采用剛性元和彈簧元進行離散化，稱為準三維模型。計算實例為兩種不同鋪層的T300/QY8911碳纖維／雙馬樹脂層壓板條，其中一個板條連續，另一個含圓孔，均受到面內拉伸載衙作用。采用的計算軟件為MSC. Nastran。計算結果表明，在受拉板條的自由邊和孔口附近存在不能忽視的層間應力。兩種建模方法有各自的特點，計算結果可以互相印證，而后一種方法更加靈活和有更廣泛的適應性。
復合材料層壓板的承載能力往往由于層間破壞而明顯下降，而層間應力是導致分層損傷的主要原因。因此確定層間應力的大小和分布與鋪層順序和鋪向角的關系，判斷分層損傷的可能性，對于了解層壓板結構的靜力、疲勞和斷裂特性，進而指導鋪層設計有重要意
義。
本文關注多向鋪層的層壓板在面內載荷作用下的內力分析。各子層由于具有正交異性性質和不同的鋪疊方向，在變形連續的約束下產生集中于自由邊界附近的層間應力。基于經典層壓板理論的復合材料板殼分析主要用于分析層壓板的面內應力分布，不能充分考慮各子層之間的相互作用。解析法和一些修正的二維數值分析方法很難適應結構形式的多樣性以及層壓板鋪疊順序和方向的任意性。因此，基于三維的數值分析是唯一能夠客觀分析層間應力的方法。本文探討兩種三維建模方法，用MSC. Nastran軟件分別計算光滑和含孔層壓板條的層間應力。重點描述本文提出的準三維建模方法。分析表明準三維模型行之有效，結果合理，且具有三維實體建模不具備的優點。
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受面內載荷的層壓復合材料的層間應力分析.pdf
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