关键词：复合材料力学；简化模型；变分渐近法; 三维应力重构；复合材料层合壳

基金项目：国家自然科学基金(51078371);中央高校基本科研业务费(CDJZR12200062)

作者单位

钟轶峰重庆大学 土木工程学院;山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆 400045

陈磊重庆大学 土木工程学院;山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆 400045

余文斌美国犹他州立大学 机械与航空航天工程系,洛根 84322

张亮亮重庆大学 土木工程学院;山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆 400045

摘要

为有效分析复合材料层合壳体单向耦合的热弹性问题，基于变分渐近方法(VAM)建立热弹性简化壳体模型。根据Hamilton扩展原理建立层合壳体三维能量方程，并利用壳体固有小参数将三维能量渐近扩展为系列二维近似能量方程。将近似能量转换为工程常用的Reissner Mindlin形式，并推导三维场重构关系以准确重构沿厚向的三维场分布。通过热/力环境下4层复合材料层合壳体的柱形弯曲算例验证：该理论建模速度快(等效单层板模型，相比三维有限元法可减少 2~3阶计算量)；具有很好的非线性逼近能力(收敛于精确解)。