介绍了一种纤维曲线铺放的变刚度复合材料层合板有限元建模方法。按照曲线铺放规律定义每一个单元的实常数，并对这种纤维曲线铺放层合板进行建模。在此基础上讨论了在弯曲和压缩失效两种不同边界条件下，采用Tsai - Wu失效准则，对其进行失效分析，验证其面内受力情况，计算最大的孔面- WLL强度比倒数1/R。当1/R =1时，所施加的载荷为失效的临界载荷。对比两组纤维直线和纤维曲线的铺层算例，弯曲失效条件下临界失效载荷提高16%和21%，压缩失效条件下临界失效载荷提高51%和19%。纤维曲线铺放层合板有效提高了失效性能。
变刚度复合材料层合板早己在国外引起重视，目前已有许多这方面的研究。传统的制备复合材料层合板的方法是采用纤维直线铺放形成的，复合材料每一层的纤维角度是一定的。随后，提出了一种非传统的制备复合材料层合板的方法，纤维曲线铺放，每一层的纤维角度是连续变化的，在力学性能方面，强度和刚度是沿着纤维方向的，因此用这种方法制备的复合材料层合板被定义为变刚度层合板(VSP)。Gurdal和Olmed0 运用迭代的数值计算方法，得出其轴向刚度提高50%。Ijsselmuide等人开发了一个优化的框架，其中包括热载荷的影响，并且优化设计了变刚度层合板热力学方面的最大屈曲荷载因子。Waldhart介绍了平移法比平行法在提高复合材料层合板屈曲载荷方面表现更为优异，且平移法便于制备。Lopes等人证实了层合板在压缩屈曲和首层失效荷载方面，曲线纤维比直线纤维铺放的层合板更加有优势。最近，变刚度的概念已经应用到了圆柱和圆锥等结构上，Blom等人同优化了圆柱壳体在纯弯曲作用下的最大承载力，并且也开始对圆锥壳体进行研究。
资料下载：
纤维曲线铺放的变刚度复合材料层合板的失效分析.pdf
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