复合材料力学层合板若干问题解决

复合材料力学课程设计

一、 层合板失效载荷计算

1、 问题描述：

已知：九层层合板，正交铺设，铺设比为0.2m =。受载荷x N N =，其余载荷均为零。每个单层厚度为0.2t mm =。玻璃/环氧单层板性能：41 5.4010E Mpa =⨯，

42 1.8010E Mpa =⨯，120.25ν=，3128.8010G Mpa =⨯，31.0510t c X X Mpa ==⨯，

2.810t Y Mpa =⨯，14.010c Y Mpa =⨯， 4.210S Mpa =⨯。 求解：1、计算各铺层应力？

2、最先一层失效的载荷？

2、 使用mat lab 编程求解：

将输入文件“input.txt ”经由程序“strain.m ”运行，得到输出文件“output.txt ”。求解程序见附录一。 3、计算结果：（其中R 是强度比）

求单层刚度

Q1:

18382.97872 4595.74468 0.00000 4595.74468 55148.93617 0.00000 0.00000 0.00000 8800.00000 Q2:

55148.93617 4595.74468 0.00000 4595.74468 18382.97872 0.00000 0.00000 0.00000 8800.00000 Q3:

18382.97872 4595.74468 0.00000 4595.74468 55148.93617 0.00000

0.00000 0.00000 8800.00000 Q4:

55148.93617 4595.74468 0.00000 4595.74468 18382.97872 0.00000

0.00000 0.00000 8800.00000 Q5:

18382.97872 4595.74468 0.00000 4595.74468 55148.93617 0.00000

0.00000 0.00000 8800.00000 Q6:

55148.93617 4595.74468 0.00000 4595.74468 18382.97872 0.00000

0.00000 0.00000 8800.00000 Q7:

18382.97872 4595.74468 0.00000 4595.74468 55148.93617 0.00000

0.00000 0.00000 8800.00000 Q8:

55148.93617 4595.74468 0.00000 4595.74468 18382.97872 0.00000

0.00000 0.00000 8800.00000 Q9:

18382.97872 4595.74468 0.00000 4595.74468 55148.93617 0.00000

0.00000 0.00000 8800.00000

求中面应变

Ez:

0.0306235*R

-0.00290497*R

0.00477273*R 求各层应力 C

C1:

-19.4684*R

549.6*R

-42.0*R

C2:

1675.5*R

87.3356*R

42.0*R

C3:

-19.4684*R

549.6*R

-42.0*R

C4:

1675.5*R

87.3356*R

42.0*R

C5:

-19.4684*R

549.6*R

-42.0*R

C6:

1675.5*R

87.3356*R

42.0*R

C7:

-19.4684*R

549.6*R

-42.0*R

C8:

1675.5*R

87.3356*R

42.0*R

C9:

-19.4684*R

549.6*R

-42.0*R

最先一层失效载荷:

Nx/t)1: 0.05088

(Nx/t)2: 0.27584

(Nx/t)3: 0.05088

(Nx/t)4: 0.27584

(Nx/t)5: 0.05088

(Nx/t)6: 0.27584

(Nx/t)7: 0.05088

(Nx/t)8: 0.27584

(Nx/t)9: 0.05088 则最先一层失效载荷为

(Nx/t)1:

0.05088

即90ο铺层最先失效。

二、 层合板屈曲计算

1、问题描述：

四边简支的正交铺设对称矩形层合板，单层厚度为0.2mm ，a=400mm ，b=200mm 。已知各单层特性：受单向压缩121221208,18.9, 5.7,0.23E GPa E GPa G GPa ν====的临界载荷，及选取最佳铺层？ 2、ansys 求解：

2.1 、铺设角度：

()290,0,90,0t s t t t ︒︒︒︒

2.2、铺设角度：

()260,30,60,30t s t t t -︒︒-︒︒

2.3、铺设角度：

()245,45,45,45t s t t t -︒︒-︒︒

2.4、铺设角度：

()230,60,30,60t s t t t -︒︒-︒︒