论文部分内容阅读
薄板结构作为工程中广泛应用的结构元件,其稳定问题一直备受关注,并且随着复合材料越来越多地应用于航空航天、建筑、机械以及船舶等领域,复合材料板的稳定性也成为设计人员十分关注的问题。然而有关这方面研究的文献中大多考虑的是板边缘受到均匀分布载荷或者线性分布载荷作用,对非线性分布载荷作用下矩形板的屈曲研究较少,特别是复合材料板的更少,因此,本文采用弹性力学方法分析了边缘受非线性分布面内载荷作用矩形板的屈曲。首先,给出了边缘受非线性分布面内载荷作用矩形板面内应力的详细解法,对对边载荷分布形式相同和分布形式不同两种情况分别给出了满足所有应力边界条件的应力函数表达式,并对具体算例进行了计算,与微分求积法和有限元法结果比较发现,本文方法提供了与这两种数值方法相当的计算精度。然后,分别求解了各向同性板和复合材料对称层合板的屈曲载荷,对于对称层合板和含有固支边的各向同性板给出了多项式形式的挠度函数,并讨论了长宽比、铺层角、铺层层数以及边界支持条件对对称层合板屈曲载荷的影响,得到结果与微分求积法和有限元法结果吻合得很好,验证了本文方法的正确性和精确性。此外通过计算还指出,对存在弯扭耦合的对称层合板,文献中采用双三角级数展开作为四边简支层合板的挠度函数使得层合板的刚度增大了,得到的屈曲载荷偏大,且误差随着耦合效应的增强而增大。