具有弹性非均质层的FRP复合材料的结构分析方法

摘要

FRP复合材料作为结构部件在工业设计中得到了广泛的应用,因此FRP的弹性仿真分析非常重要.利用层的弹性系数来预测FRP整体刚性是弹性仿真的一般方法.但是,当FRP的某些层存在厚度方向的弹性不均匀分布时,其弯曲和拉压弹性系数会表现为不一致这样的弹性非均质性,FRP的弹性分析变得难以进行.本文推导了用均质层的等价弹性系数及等价厚度来代替非均质层的弹性系数的方法.同时为了满足各层的中性面与实际的FRP的状态一致,采用独立的Shell单元表现FRP各层弹性特性.应用本结构分析方法对内部载有FRP复合材料的PCB基板的控制柜进行了耐震设计,验证了该方法的实用性.FEM分析采用了Altair HyperWorksTM软件.