热力联合作用下热塑性复合材料悬臂梁的弹塑性分析

摘要

纤维增强热塑性复合材料由于基体韧性的增大导致其弹塑性特性突出,而考虑温度影响后其力学行为则更为复杂。考虑非线性热载荷与弯矩联合作用的影响,基于Timoshenko梁和塑性线性强化理论,建立了针对纤维增强热塑性复合材料悬臂直梁弹塑性问题的理论分析模型,得到了悬臂直梁应力和位移的解析解,并将解析解分别与文献和有限元的计算结果进行对比,验证了所建理论分析模型的正确性。在此基础上,分析了不同弯矩、纤维铺层角和跨高比对悬臂直梁弹塑性行为的影响。相关结论可为纤维增强热塑性复合材料的设计和工程应用提供参考。