esacomp復合材料結(jié)構(gòu)設計的專用軟(編輯修改稿)
2025-06-12 17:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 omp 提供了基體的混合率公式來預測工程常數(shù)和各種膨脹系數(shù)。而且，用戶還可以定義專門的微觀力學分析模型。 經(jīng)典層合板理論 (Classical laminate Theory,CLT)組成了層合板復合材料結(jié)構(gòu)的分析基礎，而且是 ESAComp 軟件中大多數(shù)分析的基礎。 在 ESAComp 軟件的層合板 行為分析中，層合板本構(gòu)關系用工程常數(shù)和剛度 /柔度矩陣表示。在該軟件中，可以使用濕熱膨脹系數(shù)，并且可以使用耦合系數(shù)來描述非對稱層合板的復雜行為。 層合板載荷響應分析允許在層合板級別上來研究層合板的響應 (相應應力、力矩、應變 )也可以在每一單層的級別上來研究 (材料和層合板坐標系統(tǒng)下的應力、應變 )。載荷工況可以定義為力和力矩，正則應力或應變以及耦合。當涉及到濕熱載荷時，系統(tǒng)給出了這些內(nèi)部載荷在層合板不同層上產(chǎn)生的殘余應力。 圖 對于基于單層的層合板載荷響應，可以使用首層失效方法 (First Ply Failure,FPF)。該理論假定復合材料層合板的失效行為首先發(fā)生在層合板中最先到達失效臨界值的單層上。由于層合板內(nèi)的多軸應力 應變狀態(tài)，需要使用幾個失效準則來進行分析。復合材料具有許多可用失效準則，除了幾個 ESAComp內(nèi)部提供的常用失效判據(jù)外，用戶可以定義自己的失效準則， ESAComp 用安全裕度系數(shù)或安全系數(shù)的形式給出了結(jié)構(gòu)的失效包線，很清楚地說明了載荷還可以增加多少或者必須減少多少。程序還給出了包括單層可能失效模式等其它參考信 息。在分析夾層層板時，系統(tǒng)自動考慮面板的屈曲失效和芯材的剪切失效。層合板的最終承載標準可以由層合板逐層失效分析 (Degraded Laminate Failure,DLF)來預測。該分析方法假定基體材料的失效裂紋沿著層板擴展，并在各層之間重新進行應力分配。 ESAComp 的層合板分析同樣包括了材料性能和鋪層方向的敏感性分析；具有圓孔和橢圓孔的層合板孔板分析；復合材料在給定環(huán)境歷史下的吸濕計算以及層合板三維有限元分析時的自由邊效應。 ESAComp 板分析考慮的是一個用戶指定四邊約束支撐情況 (固定、簡支或自由邊 )的帶加強筋矩形板問題，加強筋形式包括 T 型、工型、 C 型以及 Z 型等多種形式。在橫向載荷分析中，可以施加點載荷、壓力及線載荷，分析結(jié)果包括板的變形、失效裕度以及板整個面積上的可能失效形式；可以定義板的面內(nèi)載荷來進行屈曲分析；也可以確定板的第一固頻。 ESAComp 板分析使用內(nèi)嵌的有限元求解器中的 Mindlin 板單元來對板進行求解。尤其是在夾層板中起主要作用的面外剪切變形也都加以考慮。 ESAComp 程序的梁分析能力同板分析能力相似?？梢蕴幚淼牧航孛骖愋桶▽雍习?/夾層板，圓形、橢圓形、矩形和工形等橫截面。 ESAComp 程序的膠接和機械連接分析可以預測連接處的載荷分布以及預測連接的承載能力。尤其其膠接分析十分先進，它允許許多類型的載荷和邊界條件組合以及用非線性本構(gòu)模型的粘膠建模。 設計能力 層合板結(jié)構(gòu)的設計通常是對不同材質(zhì)、層厚度和鋪層方式的組合進行試選找到合適的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。雖然材質(zhì)組合和層合板鋪層方式有無限多種可能，但是實際考慮通常局限在設計空間的范圍之內(nèi)。例如，設計人員可以限制鋪層角為0，177。 45， 90 度，因
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