1、博士學(xué)位論文論文題目復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的建模及非線性動(dòng)力學(xué)研究研究生姓名蘭向軍指導(dǎo)教師姓名聞?shì)督T志華專業(yè)名稱材料學(xué)研究方向纖維復(fù)合材料力學(xué)論文提交日期2012年5月復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的建模及非線性動(dòng)力學(xué)研究中文摘要I復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的建模及非線性動(dòng)力學(xué)研究中文摘要復(fù)合材料由于具有比模量高、比強(qiáng)度高、可設(shè)計(jì)性好、耐高溫、抗疲勞性能好及制造工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，近幾十年來，在航空航天、能源、交通、建筑、機(jī)械等工程領(lǐng)域得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。其中，具

2、有復(fù)合材料層狀結(jié)構(gòu)的新型板殼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛。由于這種結(jié)構(gòu)的材料具有各向異性、耦合效應(yīng)以及非線性等特點(diǎn)使它在受載后的應(yīng)力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)控制方程及邊界條件變得比較復(fù)雜，因此，綜合考慮復(fù)合材料層合板剪切變形理論的精確性以及研究復(fù)合材料層合板的非線性振動(dòng)、分岔等動(dòng)力學(xué)行為具有很重要的理論價(jià)值和工程價(jià)值。本論文首先將基于一種新的高階剪切變形理論的計(jì)算結(jié)果與常用的板殼理論所得到的結(jié)果進(jìn)行了比較，然后建立了基于經(jīng)典層板理論的復(fù)合

3、材料層合薄板和基于高階剪切變形理論的復(fù)合材料中厚層合梁的動(dòng)力學(xué)方程，并采用理論推導(dǎo)與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法分析了在確定性激勵(lì)及窄帶隨機(jī)激勵(lì)作用下復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的非線性振動(dòng)、分岔等動(dòng)力學(xué)行為。本論文的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：對(duì)一種新的高階剪切變形理論進(jìn)行了綜合比較?；谝环N新的高階剪切變形理論，根據(jù)虛功原理，推導(dǎo)出了復(fù)合材料層合板的平衡方程及相應(yīng)的邊界條件。利用傅里葉級(jí)數(shù)展開，得到了層合板在橫向載荷作用下的撓度和應(yīng)力。其計(jì)算結(jié)果與Redd

4、y的簡化高階剪切變形理論、一階剪切變形理論和經(jīng)典層板理論的結(jié)果進(jìn)行了比較，說明了該理論具有較高的精度和可靠性。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)：對(duì)于復(fù)合材料層合薄板，在基于經(jīng)典層板理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行理論分析，就可以獲得較滿意的結(jié)果，由于經(jīng)典層板理論具有公式簡單，未知變量少等優(yōu)點(diǎn)，因此后續(xù)復(fù)合材料層合薄板的研究將以此為理論依據(jù)。研究了復(fù)合材料層合薄板在確定性激勵(lì)下的動(dòng)力響應(yīng)特性?；诮?jīng)典層板理論和vonKrmn理論，考慮結(jié)構(gòu)在邊界處因摩擦產(chǎn)生耗散力的情況下，利用