本文標題："試片試驗和層壓板復合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計技術(shù)"
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試片試驗和層壓板復合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計技術(shù)
設(shè)計方法
在復合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，設(shè)計是指確定適當?shù)膶訅喊褰Y(jié)構(gòu)形
式(例如，鋪層形式，增強的區(qū)域等)的過程，以實現(xiàn)所規(guī)定的功能
。功能要求通常用強度或剛度給出。在后一種情況下，可由試片試
驗和層壓板理論，
在分析桿和梁時，一個共同的假設(shè)是平截面保持為平面。在這
一假設(shè)下，對于“無彎曲”的情況，整個厚度的應(yīng)變?yōu)槌?shù)，而應(yīng)
力則取決于各層的模量和鋪層方向而各不相同。為了方便起見，就
采用應(yīng)變分析而不是用應(yīng)力分析。相似地，假定板在彎曲時應(yīng)變沿
厚度方向呈線性變化，這是個合理的假設(shè)，尤其是對薄壁的飛機結(jié)
構(gòu)。這假設(shè)使得能把層壓板處理為均質(zhì)材料
更嚴格的方法認識到層壓板的強度受鋪層及其順序的影響。對
這些影響還缺乏全面了解。某些人相信是層壓板固化后遺留的殘余
應(yīng)力差異；然而，預計殘余應(yīng)力和隨后的層壓板強度并不總能提供
改進的結(jié)果。現(xiàn)在的現(xiàn)實情況是(如果要包含這些影響)，必須對單
獨的層壓板用試驗確定該層壓板的能力。這種方法的困難在于，在
一個結(jié)構(gòu)內(nèi)通常有很多不同的層壓板，同時可能受幾個不同的載荷
矢量作用。這意味著，每種層壓板必須在各種載荷組合下試驗，同
時為考慮變異性問題，確定每個數(shù)據(jù)點需要很多的試片，這就導致
了需要數(shù)百，某些情況下乃至數(shù)千個試驗。較大型的公司長期以來
已建立了這樣的數(shù)據(jù)庫，而這也就解釋了即使有了改良的或更價廉
的材料，為何其仍不愿改變材料體系的原因。
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