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复合材料在航空航天、食品包装、医疗卫生等领域中有着广泛的应用,因此,研究层合板的弯曲问题具有重要意义.目前,解决层合板的弯曲问题,有解析解法和数值解法,其中数值方法有有限元、有限差分法、无网格法等.由于无网格法避免了网格依赖性,能够部分或者彻底地消除网格划分带来的困难,同时,无网格法形函数具有高阶连续性,因而,无网格法在解决层合板小挠度、大挠度弯曲问题时有一定优势.
本文从经典板弯曲理论出发,用Hermite径向基函数(HRBF)配点法求解层合板的弯曲问题.本文对面内位移u0、v0采用一般的径向基函数进行构造;为保证挠度的光滑性,对挠度w0采用Hermite径向基函数进行构造,其形函数及其导数具有Kroneckerdelta性质,方便了边界条件的处理.由于配点法有效易于实现,同时为了提高其稳定性,我们采用最小二乘配点法作为离散系统平衡方程及边界条件的方案.
本文根据经典层合板理论建立了层合板大挠度弯曲问题的控制方程.然后,用RBF和HRBF分别对场变量进行近似,利用最小二乘配点法离散控制方程.最后,通过各种算例进行数值计算,并讨论了最优参数的选取,通过与现有方法的结果比较,显示出本文方法的有效性以及具有很高的精度和收敛性.