复合材料层合板高阶剪切变形理论位移模式的研究

在总结现有复合材料层合板高阶理论的基础上，推导出一种基于整体-局部位移假设的1，2-3高阶剪切变形理论，使其既满足层间位移、应力连续条件，也满足上、下自由表面条件。比较了应用该高阶理论的位移有限单元数值的计算结果。证明了此高阶理论既能很好地描述剪切变形效应，又能较好地计算整体位移参数和横向剪切应力。     

任意角铺设复合材料层合板位移及层间应力有限元的计算

利用基于整体-局部位移假设的1,2-3高阶理论的位移有限单元,对任意角铺设复合材料层合板位移及层间应力进行数值计算,计算结果表明,基于此高阶理论的位移有限单元不仅能很好地计算层合板位移,也能较好地计算横向剪切应力。     

考虑横向正应力影响的高阶理论及其精化单元法

提出一种新的高阶理论,该理论满足层间位移、应力连续条件,其位移场只有５个未知数,同一阶剪切变形理论中位移函数的未知数一样多,由此建立了三角形精化板单元,该单元满足单元Ｃ＾１类弱连续条件,其收敛性得到保证,且具有列式简单,计算效率和精度高的优点。     

基于高阶理论的高精度层合梁单元

提出一种在于高阶理论的高精度层合梁单元，该高阶理论满足层间位移、应力连续条件，由此建立的梁单元具有列式简单、计算效率和精度高的优点。     

考虑剪切变形的精化三角形板单元

建立考虑剪切变形的三角形精化板单元。该单元满足单元间Ｃ＾１类弱连续条件，其收敛性得到保证，且具有列式简单，计算效率和精度的优点。     

一种考虑剪切变形影响的矩形板弯曲单元

用单位宽纵横向条带法构造了矩形板弯曲单元的位移模式，并假定横向剪切应变在单元内线性变化，由此推导出了一个具有２０个自由度的矩形板弯曲单元计算殂式，此方法满足了单元边界Ｃ＾１连续条件，克服了“剪切自锁”，可用于大型板系结构的计算。     

湿效应对竹木复合材料刚度性能的影响

首先根据经典层合板理论和一阶剪切变形理论的基本假设,建立起相关的位移模式,进一步推导出考虑湿效应下竹木复合层合梁的势能函数表达式,然后运用材料力学的等效梁理论推导出考虑湿效应下的竹木复合层合梁的等效弹性模量。比较了不同理论下湿效应前后的等效弹性模量与弯曲变形。研究表明,吸湿比例达30%时,竹木复合材料的等效弹性模量损失逾一半,而同样载荷下弯曲变形则是原有的2倍。图1表3参8     

大庆油田嫩二段底部标准层进水后的黏滑变形计算模型

大庆油田嫩二段底部(以下简称"嫩二底")标准层高压进水改变了其力学状态,使其形成滑移的条件发生变化.为研究进水压力对标准层滑移的影响,基于区域间地层压差作用下的地层位移解析解,推导了标准层断裂前、后的垂向正应力与剪切应力计算公式;考虑长期注采条件下地层存在反复多次滑移的实际情况,运用黏滑理论建立了标准层断裂后层面残余剪切应力与滑移量计算模型,计算了不同进水条件下地层的滑移临界条件与滑移量.研究表明,在区域间地层压力差的作用下形成滑移后,在标准层断裂面上会有部分剪切应力未完全释放,标准层进水后,会使标准层形成滑移的区域间压差值降低,标准层滑移后断裂面的残余剪切应力降低,形成更大的剪切应力释放,使标准层更易滑移、滑移量更大.大庆油田嫩二底标准层进水后的黏滑变形计算方法可为标准层剪切套管损坏的有效防控提供理论依据.