面外载荷条件下复合材料加筋板的解析解

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本文研究了由横纵加强筋以及不对称厚度的平面矩形层压板复合材料结构的计算方法。给出了由纤维增强聚合物复合材料制成的平面矩形层板的应力-应变状态的工程解析解法。面板所受载荷包含任意分布的横向载荷和热载荷。本文提出的解析解基于薄板理论的假设,研究的创新点是在双三角级数中考虑拉伸,压缩,弯曲和扭转共同作用,求解一个八阶平衡方程的边值问题。通过符号积分法得到平衡方程,分析了不同方向的加强筋刚度对面板应力应变状态的影响,确定了基尔霍夫理论在各向异性加筋板计算中的适用范围。所提出的解析解可用于后续的数学优化流程,对于飞机设计的应用有一定意义。采用本方法,可以有效减少并优化复合材料结构的质量特性。本文提出的解析解是一种简单而快速的计算方法,可以最大限度地减少计算时间,并且无需建立复杂的数值仿真模型。
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