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江苏贵州玻璃钢化粪池,层合板的弹性特性
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恒德环保科技

时间 : 2022-04-20 10:09 浏览量 : 37

江苏贵州玻璃钢化粪池,层合板的弹性特性

层合板是由两层或两层以上的单层板层合成为整体的结构单元。层合板的力学性质既取决于组成层合板的各单层板的力学性质和厚度,又取决于铺层方向和铺层序列,其层数也是一个重要的因素。

一、一般层合板的物理方程

图5-13(a)所示的层合板由N层任意铺设的单层板构成。图5-13(b)绘出了在层合板厚度方向的几何参数。各单层板在参考轴系(X、Y)的应力-应变关系由式(5-15)给出。层合板的面内内力和弯曲内力可以写成分层积分再求和的形式设"、、分别为基准面(X、Y坐标面)上任意点在x、y、z方向的位移,则基准面的面内应变和弯曲应变与位移的关系为一般情况下,层合板的物理方程都比较复。首先,表现在面内要素与弯曲要素发生耦合,这种耦合通过子矩阵[B]表现出来。只要[B]中有不为零的元,就存在这类耦合。这是由于层合板厚度方向的非均质性引起的,称谓耦合效应。耦合效应可定义为:面内内力可引起

出平面变形,内力矩可引起面内变形;反之亦然。其次,轴力N、N,可引起剪应变Yy,切力Ny可引起线应变e、e;弯矩M、M,可引起扭率Xxy,扭矩Mx,可引起曲率X、X。这又是一类耦合,它们分别通过子矩阵[A]的元A1、A。和子矩阵[D]的元D1。,D1。表现出来。这是由于层合板的各向异性引起的,称为交叉效应。这类耦合若发生在面内,称为面内交叉效应;若发生在弯曲中,称为弯曲交叉效应。面内交叉效应可定义为:轴力可引起剪应变,切力可引起线应变;反之亦然。弯曲交叉效应可定义为:弯矩可引起扭率变化,扭矩可引起曲率变化;反之亦然。交叉效应在均质各向异性材料中也同样存在。

由耦合刚度矩阵[B]表现出来的耦合效应,对层合结构的性质和结构分析的影响是十分重要的。图5-14所示为两层角铺设层合板。当承受轴力Nx作用时,会发生如图5-15(a)所示的扭曲变形;当受剪切力N。作用时,会发生如图5-15(b)所示的弯曲变形。

耦合效应会使层合板的刚度下降,例如,可导致挠度增加,屈出荷载和振动频率下降。通常,工程上不希望发生耦合效应,或尽量减小耦合效应。一般可采用两种方法:对称铺层(以中面为镜对称);按一定规则铺层并增加层数。在可能的条件下,层数越多,耦合效应越小。


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