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1、上海交通大学硕士学位论文 摘要 压电层合复合材料圆柱壳体表面局部分层屈曲 摘 要 局部分层屈曲是复合材料层壳结构的一种重要损伤形式。本文研究了对称铺层含压电材料的闭合圆柱层合壳体的表面局部分层屈曲问题。考虑在温度和电场环境作用下的纤维增强对称铺层圆柱层合壳体，在表面存在一个展开面周界为矩形，椭圆形，双扭线形，三角形的任意方向角的二维局部分层，在层壳两端承受轴向位移的压缩或者拉伸作用下，发生分层屈曲的临界应变 cr 及其特性。采用平面应力的假设下给出了简化的压电材料本构方程，推导了含压电材料子层壳的总势能的计算式及屈曲方程。为了更好的反映工程实际，在分析子层屈曲时，考虑了其存在面内横向位移的因素
2、。通过对各种铺层形式的计算实例，分析了温度荷载、电场、层壳的几何参数、物理参数对局部分层屈曲临界应变值的影响规律。 关键词：压电材料，压电层合复合材料圆柱壳，局部分层屈曲，温度荷载，电场强度，临界应变 II 上海交通大学硕士学位论文 ABASTRACT delaminated buckling near the surface of piezoelectric laminatedshells under electric and thermal loadsABSTRACTDelamination is one of the important defect forms of composite
3、 laminateconstruction. In this paper, the local buckling near the surface ofpiezoelectric laminated shells under electric and thermal loads areinvestigated. The delamination shape of the symmetric cross-plycylindrical shell is assumed to be rectangle, ellipse, lemniscate,or trianglenear the surface.
4、 under the assumption of plane stress and a simplifiedconstitutive equation of piezoelectric materials, derived the calculationformula of the total potential energy and the buckling equation of thesub-laminated shell with piezoelectric materials. To accord with theengineering practice more accuratel
5、y when analyzing the delamination,transverse displacement of the sub-laminated shell is thought over. In themeantime，the effects of temperature and electric load are taken intoaccount. The relationships between local buckling critical strain value andthe parameters of geometry and physics are also s
6、tudied.Keywords: Piezoelectric，Piezoelectric laminated composite cylindricalshells，local delaminated buckling ，temperature，electric field，criticalstrain III 上海交通大学硕士学位论文 目录 目录ABSTRACT . III第一章 绪论 .11.1 复合材料及其应用 .11.2 纤维增强复合材料结构力学特点 .21.3 复合材料层和结构破坏形式以及分层破坏研究现状.31.4 本文研究内容 .4第二章 压电层合复合材料壳体基本方程 .62.1 压电功能复合材料及其结构应用 .62.2 压电材料及其结构的基本方程 .62.3 单层压电复合材料板壳在热电耦合下的应力应变关系 .9第三章 压电复合材料层合扁壳基本理论 .133.1 压电复合材料层合扁壳的几何关系 .133.2 压电复合材料层合扁壳本构关系.14第四章 压电层合复合壳体的表面局部分层屈曲 .174.1 压电层合壳体分层屈曲基本模型 .174.2 母层壳的变形分析 .184.3 分层子层的变形分析 .184.4 压电层合子层壳的屈曲方程 .19第五章 计算实例与分析 .24参考文献 .45攻读
