多尺度變分漸近法及其在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 多尺度模擬與計(jì)算 2
1.2.2 波紋板均勻化 7
1.3 本書的框架 15
主要參考文獻(xiàn) 15
第2章 理論基礎(chǔ) 19
2.1 變分漸近法 19
2.2 代表性結(jié)構(gòu)單胞 23
2.3 變分漸近均勻化理論簡介 25
2.4 等效板模型 26
2.4.1 板的運(yùn)動(dòng)學(xué) 28
2.4.2 板的動(dòng)力學(xué) 31
2.4.3 板的能量學(xué) 33
2.4.4 板的平衡方程 35
2.4.5 基于變分法的等效板模型 37
2.4.6 基于變分漸近法的等效板模型 42
2.4.7 本節(jié)小結(jié) 47
2.5 等效梁模型 48
2.5.1 梁的運(yùn)動(dòng)學(xué) 48
2.5.2 梁的動(dòng)力學(xué) 52
2.5.3 梁的能量學(xué) 54
2.5.4 梁的平衡方程 57
2.5.5 基于變分法的等效梁模型 60
2.5.6 基于變分漸近法的等效梁模型 64
2.5.7 本節(jié)小結(jié) 69
主要參考文獻(xiàn) 71
第3章 FRP層合梁三維局部場的精確重構(gòu) 73
3.1 FRP層合梁的變分漸近模型 74
3.2 有限元實(shí)現(xiàn) 77
3.2.1 各向異性梁的經(jīng)典模型 77
3.2.2 漸近修正精細(xì)化模型 78
3.2.3 轉(zhuǎn)化為廣義Timoshenko模型 79
3.2.4 重構(gòu)關(guān)系 81
3.3 數(shù)值算例 82
3.3.1 FRP層合工字梁 83
3.3.2 FRP層合箱梁 88
3.3.3 計(jì)算效率分析 95
3.4 本章小結(jié) 96
主要參考文獻(xiàn) 96
第4章 波紋板均勻化 98
4.1 分段直波紋板的殼體方程 99
4.2 分段直波紋板應(yīng)變能的漸近求解 101
4.3 等效板模型 106
4.3.1 等效板能量 106
4.3.2 重構(gòu)關(guān)系 107
4.4 驗(yàn)證算例 109
4.4.1 單周期梯形波紋板分析 109
4.4.2 雙周期梯形波紋板屈曲分析 112
4.5 本章小結(jié) 118
主要參考文獻(xiàn) 118
第5章 復(fù)合材料夾芯板有效性能的多尺度模型 120
5.1 基于變分漸近法的復(fù)合材料夾芯板多尺度建模 121
5.1.1 基于材料RSE的復(fù)合材料均勻化分析 121
5.1.2 基于結(jié)構(gòu)RSE的復(fù)合材料夾芯板多尺度建模 124
5.2 基于變分漸近法的復(fù)合材料夾芯板降維分析 126
5.2.1 零階近似 126
5.2.2 一階近似 128
5.2.3 三維局部場重構(gòu)關(guān)系 129
5.3 算例與討論 129
5.3.1 單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的工程常數(shù) 129
5.3.2 復(fù)合材料夾芯板的有效性能 131
5.3.3 多尺度模型驗(yàn)證 131
5.3.4 參數(shù)分析 133
5.4 本章小結(jié) 137
主要參考文獻(xiàn) 137
第6章 考慮非經(jīng)典效應(yīng)的復(fù)合材料箱梁靜動(dòng)態(tài)分析 138
6.1 幾何精確非線性梁模型 139
6.1.1 一維廣義應(yīng)變 139
6.1.2 本構(gòu)關(guān)系 141
6.1.3 零階解 142
6.1.4 一階解 143
6.1.5 轉(zhuǎn)化為廣義Timoshenko模型 144
6.2 運(yùn)動(dòng)方程 145
6.3 模型驗(yàn)證 146
6.3.1 靜態(tài)分析 146
6.3.2 動(dòng)態(tài)分析 150
6.3.3 大撓度分析 151
6.3.4 非經(jīng)典效應(yīng)的影響 152
6.4 本章小結(jié) 155
主要參考文獻(xiàn) 155
第7章 結(jié)論及建議 157
7.1 結(jié)論 157
7.2 建議 158
7.2.1 RSE選擇 158
7.2.2 波紋板均勻化 159