碳纤维复合材料金字塔点阵夹芯结构的屈曲问题研究
点阵夹芯结构由于具有高比刚度、高比强度、轻质、结构功能一体化等优点，得到了国内外学者的广泛青睐.与金属材料相比，碳纤维复合材料具有密度低，比模量高、比强度大的特点，因此，采用碳纤维复合材料制备点阵夹芯结构，无疑具有广阔的应用前景.点阵夹芯结构应用于航空航天结构中，经常要受到侧压载荷的作用，如卫星内的承力筒主要就是承受侧压载荷，因此了解点阵夹芯结构在侧压载荷作用下的临界屈曲载荷具有重要的意义.Allen在其著作中，从平衡方程出发，针对反平面芯子和各向同性面板制备的夹芯结构，分别推导了面板较薄和较厚两种情况下，夹芯结构的临界屈曲载荷公式.本文计算了全碳纤维复合材料金字塔点阵夹芯结构的临界屈曲载荷.本文假设：(1)将离散的点阵芯子等效为连续均匀材料；(2)面板与芯子粘接完好；(3)分析限于线弹性问题；(4)面板与芯子的截面在变形后仍保持平面，只是面板与芯子转动的角度不同，那么整个夹芯结构的轴向位移将是一沿厚度方向上的分段函数.考虑面板的层合特性，基于最小势能原理，推导了复合材料金字塔点阵夹芯结构在侧压载荷作用下的临界屈曲载荷.若将面板退化为各向同性材料，本文得到的结果与Allen的计算结果相同.
碳纤维复合材料 点阵夹芯结构 最小势能原理 临界屈曲载荷
娄佳 吴林志 马力
哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨150001
国内会议
哈尔滨
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2011-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）