中央高校基本科研业务费专项资金(CDJZR10200017)
- 作品数：7 被引量：7H指数：2
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- 压电复合材料三维壳体简化数值建模研究
- 2011年
- 为有效分析三维压电复合材料壳体结构非线性、单向耦合压电弹性问题,基于变分渐近方法(VAM)建立了壳体结构在机械和电场作用下的简化模型。推导了基于旋转张量分解概念的压电复合材料三维壳体能量表达式;利用变分渐近法将三维壳体严格拆分为二维壳体线性分析和沿法线方向的一维非线性分析;进行了降维后近似能量推导及Reissner-Mindlin形式转换;提供了三维场重构关系以得到沿厚度方向的准确应力分布。通过对由4层压电复合材料构成的壳体柱形弯曲算例分析表明:基于该理论和重构过程开发的变分渐近程序VAPAS重构生成的三维应力场精确性较一阶剪切变形理论和古典层合理论更好,与三维有限元精确解相吻合,表明该压电复合材料壳体模型的有效性。
- 钟轶峰YU Wenbin
- 基于变分渐近法的功能梯度板高保真简化模型
- 2012年
- 为有效分析非均质功能梯度板在载荷下的力学性能,基于变分渐近方法(VAM)建立高保真简化模型。根据Hamilton扩展原则建立功能梯度板的三维能量方程;利用板固有小参数将三维能量渐近扩展为系列二维近似能量方程,从而将三维各向异性弹性问题简化为沿板厚向的一维分析和二维板分析;提供重构关系以准确预测沿厚度方向的三维场分布。通过SiC-Al功能梯度板的柱形弯曲算例验证:基于该理论和模型重构的位移和应力分量与三维精确解相一致;在应变很小时,可考虑任意大位移和全局旋转,并可准确捕捉板所有的几何非线性。
- 钟轶峰余文斌
- 关键词：复合材料力学简化模型功能梯度板
- 反对称角铺设复合材料层合板热后屈曲和模态跃迁分析被引量：3
- 2011年
- 为有效分析反对称角铺设复合材料层压板热后屈曲性能,由渐近修正几何非线性理论推导双耦合四阶偏微分方程(即协调方程和动态控制方程),通过双Fourier级数将耦合非线性控制偏微分方程转换为系列非线性常微分方程,从而获得相对简单的求解方法。使用广义Galerkin方法求解与角交铺设复合层合板相关的边界值问题,研究了模态跃迁前后不同复杂程度的后屈曲模式。通过四边简支、面内不可移边界下复合层合板的数值计算表明:该解析法与有限元方法在主后屈曲区域的计算结果有很好的吻合性;有限元方法在解靠近二次分岔点时失去收敛性,而解析法仍具有深入探索后屈曲区域和准确捕捉模态跃迁现象的能力。
- 钟轶峰余文斌
- 关键词：复合材料力学层合板
- 压电复合材料层合板的热压电弹性简化模型研究被引量：2
- 2012年
- 为有效分析压电复合材料层合板在热、电和载荷下的单向耦合热电弹性问题,基于变分渐近方法(VAM)建立热电弹性简化模型。首先根据虚功原理推导三维压电复合板总势能泛函。然后基于变分渐近法,利用板固有的小参数将三维总势能泛函渐近扩展为系列二维泛函,同时将近似泛函转换为Reissner形式以便实际工程应用。最后建立三维场重构关系以正确预测沿厚度方向的应力分布。计算结果显示:基于该模型重构的沿厚度方向横向剪切应力较古典层合理论和一阶剪切变形理论精确度更好,与三维有限元精确解相一致,表明该模型在压电复合材料层合板应力预测上的有效性。
- 钟轶峰余文斌
- 关键词：简化模型
- 用渐近变分法对复合材料层合板简化数值建模及仿真被引量：1
- 2011年
- 为有效分析三维复合材料层合板非线性、单向耦合弹性问题,基于渐近变分方法构建单斜对称的复合材料层合板的简化模型。推导了基于旋转张量分解概念的复合材料层合板能量表达式;利用渐近变分法将三维层合板严格拆分为二维板分析和沿法线方向的一维非线性分析;进行了降维后近似能量推导及reissner形式转换;提供了三维场重构关系以得到沿厚度方向的准确应力分布。通过对一具有四层复合层合板的柱形弯曲算例表明:基于该理论和重构过程开发的渐近变分程序VAPAS重构生成的三维应力场精确性较古典层合理论更好,与三维有限元精确解相一致。
- 钟轶峰余文斌
- 关键词：层合板
- 功能梯度材料圆柱壳基于变分渐近法的高保真简化模型
- 2011年
- 为有效分析涂覆型功能梯度圆柱壳顶面作用正弦荷载下的响应,基于变分渐近方法(VAM)建立高保真简化模型。根据Hamilton扩展原则建立功能梯度材料圆柱壳3维能量方程;利用壳体固有小参数将3维能量渐近扩展为系列2维近似能量方程,并将近似能量转换为工程常用的Reissner-Mindlin模型形式;提供重构关系以准确预测沿厚度方向的3维场分布。通过SiC-Al功能梯度面层-均质基层圆柱壳顶面作用正弦分布荷载的柱形弯曲算例验证,基于该理论和模型重构的位移和应力分量与3维精确解相一致;在应变很小时,可考虑任意大位移和全局旋转,并可准确捕捉翘曲几何非线性。
- 钟轶峰张亮亮
- 关键词：渐近分析功能梯度材料
- 双轴受压反对称角铺设复合材料层合板在固支边界下的后屈曲和模态跃迁被引量：1
- 2011年
- 为有效分析双轴受压反对称角铺设复合材料层压板在固支边界下的后屈曲性能,由渐近修正几何非线性理论推导其双耦合四阶偏微分方程(即应变协调方程和稳定性控制方程),通过双Fourier级数将耦合非线性控制偏微分方程转换为系列非线性常微分方程,从而获得相对简单的求解方法。使用广义Galerkin方法求解与角交铺设复合层合板相关的边界值问题,研究了模态跃迁前后不同复杂程度的后屈曲模式。对四层固支边界复合层合板的数值模拟结果表明:该解析法与有限元方法在主后屈曲区域的线性屈曲荷载计算结果吻合良好;有限元方法在解靠近二次分岔点时失去收敛性,而解析方法可深入后屈曲区域,准确捕捉模态跃迁现象;对于反对称角铺设层合板,可仅用纯对称模态来定性预测主后屈曲分支、二次分岔荷载及远程跃迁路径。
- 钟轶峰张亮亮
- 关键词：复合材料力学层合板后屈曲
