等刚度法在复合材料对称层压梁的应用初探.doc

节选段落一：
2002年MSC.Software 中国用户论文集
等刚度法在复合材料对称层压梁的应用初探
APPLICATION PROBING OF EQUIVALENT STIFFNESS METHOD
IN SYMMETRIC LAMINATE BEAM
刘芳国 秦瑞芬 查丁平
（中国直升机设计研究所）
摘 要: 本文首先通过对对称层压梁的铺层内力与单层梁或各向同性梁的内力进行分析，提出了等刚度法概念，然后根据等刚度法探讨了对称层压梁在有限元（MSC.Patran）分析时等效为单层梁或各向同性梁的可行性和有效性。应用结果表明，利用等刚度法简化计算模型具有较高的分析精度和工作效率。


节选段落二：
其次，我们认为对于该部分结构在全机应力计算中，只要大致知道其应力分布或者是受载严重的区域就可以了，然后利用取出作用在结构上的载荷对受载严重的区域再进行局部详细应力分析即可。对于多次静不定结构，结构载荷是根据结构的刚度进行分配的。因此，如果能找到一个刚度相等或近似相等的结构替换原结构进行计算，从而达到简化计算过程同时又符合结构真实受力。这就是等刚度法概念。下面将对对称层压梁等效为单层梁或各向同性梁的合理性进行分析，并对对称层压梁的铺层内力进行了详细地剖析，然后利用等刚度法推导出复合材料对称层压梁的等效工程弹性常数计算公式。


节选段落三：
表4

板元模型
梁元模型
单元总数
2678个
204个
节点总数
2695个
205个
所花费时间
1.5小时
12分钟
4 结 论
采用等刚度法，通过上面的实例计算结果分析表明，利用这种等效处理方法进行复合材料层压梁等效计算是可行的，满足工程设计要求。在满足较高精度的同时大大地缩短了建模周期，并且降低了建模难度，为以后简化建模计算过程提供了一种新方法和新概念。目前，我们在工作中已广泛应用了等刚度法，对复合材料层压梁进行了此类的等效处理计算。另外，我们将此等刚度法进行推广应用，利用这种等刚度法可以解决比如复合材料层压梁的侧向弯曲失稳、复合材料夹层板的稳定性等问题。