复合材料力学大作业.docx

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复合材料力学大作业

复合材料力学大作业

二零一六年——二零一七年第一学期

复合材料力学实验报告

实验名称：

层合板的强度分析

班级：

工程力学13-2班

姓名：

刘志强

学号：

02130857

指导教师：

董纪伟

（1）

（2）

（3）

求削弱后的复合板刚度：

其中第一、三层板材料第一主方向破坏后，不能抗剪，故Q66=0，继续计算复合板刚度A：

（2）、求应变和应力：

（3）、由Hill-蔡强度理论得：

将Nx/t=500.5代入第二层求得应力：

即第二层第二主方向破坏，因此层合板在Nx方向全部破坏，层合板不能继续承受载荷。

三层对称正交铺设层合板轴向拉伸ANSYS模拟

1，定义单元类型：

进入前处理，选择添加shelllinearlayer99单元，如图：

图1：

定义shell99单元

2，设置单元属性：

关闭LabraryofElementTypes窗口，打开options设置单元属性：

在k8的下拉窗口选择Alllayers，如图：

图2：

设置单元属性

3，添加单元实常数：

关闭添加单元窗口，打开添加实常数窗口，给shell99添加厚度、层合信息。

4，定义层合信息：

打开Setions下Shell-Lay-up，添加层合信息，如图：

图3：

定义层合信息

点击ok关闭CreateandModifySection窗口，然后打开PlotSection窗口检查层合信息。

图4：

层合信息

5，添加材料属性：

打开材料助手下的材料模型，定义单元结构线弹性各向异性窗口，定义材料各向信息，如图所示：

图5：

设置材料属性

图6：

定义材料属性

6,建模并划分网格：

打开Modeling，建立一个带厚度的平面模型并使用MeshingTool划分网格。

7，加载并求解：

打开求解器，在X轴一侧加对称载荷，一侧加轴向拉力，保存设置然后求解。

8，结果和结果分析：

打开后处理器，读取结果文件察看层合板形变况，如图：

图7：

层合板3D变形图

图8：

层合板2D变形图

图9：

层合板位移云图

9，结果分析：

根据所得数值模拟结果，正交对称各向异性层合板受轴向力时，只发生轴向变形，没有拉弯，拉扭的耦合。