应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
Chinese Journal of Applied Mechanics
2015年
5期
717-723
,共7页
苏杰%李亚智%杨帆%丁瑞香
囌傑%李亞智%楊帆%丁瑞香
소걸%리아지%양범%정서향
复合材料层合板%多钉机械连接%钉载分配%应力分布%解析解
複閤材料層閤闆%多釘機械連接%釘載分配%應力分佈%解析解
복합재료층합판%다정궤계련접%정재분배%응력분포%해석해
钉载分配与钉孔边应力集中是多钉机械连接结构设计和强度校核中十分关心的问题.本文基于经典层合板理论以及平面弹性复变方法,充分利用 Faber 级数工具,将多钉连接的工程问题变成解析函数边值问题.结合特定边界条件的处理方法,利用一种基于待定系数法的动态选点方式求解傅里叶系数,将计算应力函数未知系数的问题转化为非线性方程组的迭代求解,最终利用最速下降法求解了非线性方程组,得到完备的应力函数及钉载值.在此基础上计算了材料坐标系下不同铺层角的各层孔周应力,首先:进行了一列三钉连接的实例计算,得到的钉载分配结果与其他解析法已有结果比较接近,1号、2号、3号螺栓钉载分配相对误差分别为-0.008%、1.9%、-0.008%;随后又将三排三列多钉连接实例计算得到的钉载比例以及孔周应力分布与有限元法得到的对应值进行了比较,发现本文的解析法计算的结果与有限元法结果吻合良好.这表明本文方法有一定的合理性和工程应用价值.
釘載分配與釘孔邊應力集中是多釘機械連接結構設計和彊度校覈中十分關心的問題.本文基于經典層閤闆理論以及平麵彈性複變方法,充分利用 Faber 級數工具,將多釘連接的工程問題變成解析函數邊值問題.結閤特定邊界條件的處理方法,利用一種基于待定繫數法的動態選點方式求解傅裏葉繫數,將計算應力函數未知繫數的問題轉化為非線性方程組的迭代求解,最終利用最速下降法求解瞭非線性方程組,得到完備的應力函數及釘載值.在此基礎上計算瞭材料坐標繫下不同鋪層角的各層孔週應力,首先:進行瞭一列三釘連接的實例計算,得到的釘載分配結果與其他解析法已有結果比較接近,1號、2號、3號螺栓釘載分配相對誤差分彆為-0.008%、1.9%、-0.008%;隨後又將三排三列多釘連接實例計算得到的釘載比例以及孔週應力分佈與有限元法得到的對應值進行瞭比較,髮現本文的解析法計算的結果與有限元法結果吻閤良好.這錶明本文方法有一定的閤理性和工程應用價值.
정재분배여정공변응력집중시다정궤계련접결구설계화강도교핵중십분관심적문제.본문기우경전층합판이론이급평면탄성복변방법,충분이용 Faber 급수공구,장다정련접적공정문제변성해석함수변치문제.결합특정변계조건적처리방법,이용일충기우대정계수법적동태선점방식구해부리협계수,장계산응력함수미지계수적문제전화위비선성방정조적질대구해,최종이용최속하강법구해료비선성방정조,득도완비적응력함수급정재치.재차기출상계산료재료좌표계하불동포층각적각층공주응력,수선:진행료일렬삼정련접적실례계산,득도적정재분배결과여기타해석법이유결과비교접근,1호、2호、3호라전정재분배상대오차분별위-0.008%、1.9%、-0.008%;수후우장삼배삼렬다정련접실례계산득도적정재비례이급공주응력분포여유한원법득도적대응치진행료비교,발현본문적해석법계산적결과여유한원법결과문합량호.저표명본문방법유일정적합이성화공정응용개치.