【摘 要】
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该文分别从材料宏观和细观两个尺度,提出了相应的理论模型,并将分析结果通过实验数据做了有机的结合.在宏观尺度上,从准各向同性复合材料的宏观结构对称性出发,利用张量函数
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该文分别从材料宏观和细观两个尺度,提出了相应的理论模型,并将分析结果通过实验数据做了有机的结合.在宏观尺度上,从准各向同性复合材料的宏观结构对称性出发,利用张量函数表示理论,建立了具有π/N(N≥3)对称性复合材料的一般性本构模型和强度准则,并给出了三轴和四轴准各向同性复合材料(N=3,4)的具体形式.结论说明材料强度具有远高于刚度的各向异性程序.利用提出的模型,分析了含椭圆孔和单个微裂纹无限大平板的边值问题.发现在含椭圆孔的问题中,各结构参数的变化对远场许用应力上限的影响远高于下限,结论有益于优化设计;对于含单裂纹的问题,发现裂纹扩展方向完全由材料的各向异性决定.在细观尺度上,提出了均匀应变和宏细观应变能等效假设,建立了纤维应变和拉伸应变之间的弹性非线性模型,确定了在宏观分析时待定的泊松比v;提出了以纤维破坏为主导的复合材料失效机制并建立了强度模型.在附录中给出了将宏细观分析方法加以结合的程式框图和用于有限元分析的切线刚度矩阵程序.
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