基于准三维理论的功能梯度层合板应力分析

提出了一种基于应力函数的准三维层合板应力分析理论,用于分析含有功能梯度层的复合材料层合板在拉伸载荷作用下的自由端应力分布.该方法从假设应力场函数出发,通过余虚功原理获得微分控制方程,并将其转化为一个标准的特征值问题,最终通过求解特征值问题获得了三维应力分布.通过算例表明,功能梯度材料的梯度因子对层间应力和自由端应力分布有着重要影响,对面内应力的分布也有重要影响.选择合理的梯度因子可以在保证结构设计要求的情况下,有效减小层间的应力分布,对功能梯度层合板的设计意义重大.