复合材料力学上机编程作业(计算层合板刚度)VIP专享VIP免费

第 1 页 共 10 页 复合材料力学上机编程作业 学院：School of Civil Engineering 专业：Engineering Mechanics 小组成员信息：James Wilson（2012031890015）、Tau Young（2012031890011 ） 复合材料力学学了五个星期，这是这门课的第一次编程作业。我和杨涛结成一个小组，我用的是 Fortran编制的程序，Tau Young 用的是 matlab 编制。其中的算例以我的 Fortran 计算结果为准。Matlab 作为可视化界面有其独到之处，在附录 2 中将会有所展示。 作业的内容是层合板的刚度的计算和验算，包括拉伸刚度 A、弯曲刚度 D 以及耦合刚度 B。 首先要给定层合板的各个参数，具体有：层合板的层数 N；各单层的弹性常数 E1、E2、2 1 、G12；各单层对应的厚度；各单层对应的主方向夹角 。然后就要计算每个单层板的二维刚度矩阵 Q，具体公式如下： 122 11 2EE；2 11 211 11EQ；2 11 222 21EQ；2 11 211 21 21EQ；1 26 6GQ 得到 Q 矩阵后，根据课本上讲到的)()(11TQTQT得到Q 。 然后根据z 坐标的定义求出0z 到nz ，接下来，最重要的一步，根据下式计算 A、B、D。 nkkkkijijnkkkkijijnkkkkijijzzQDzzQBzzQA1313121211)()(31)()(21)()( 一、书上 P110 的几个问题可以归纳为以下几个类型。 （1）正交铺设5 层对称层合板（T5-7） （2）正交铺设6 层反对称层合板（T5-8） 数据文档 层数 6 层序数 厚度 m E1（Pa） E2（Pa） v12 v21 G12（Pa） 角度（°） 1 1.00E-03 9.60E+10 2.40E+10 0.10 0.40 1.00E+10 0.00 2 1.00E-03 9.60E+10 2.40E+10 0.10 0.40 1.00E+10 90.00 3 1.00E-03 9.60E+10 2.40E+10 0.10 0.40 1.00E+10 0.00 4 1.00E-03 9.60E+10 2.40E+10 0.10 0.40 1.00E+10 90.00 5 1.00E-03 9.60E+10 2.40E+10 0.10 0.40 1.00E+10 0.00 6 1.00E-03 9.60E+10 2.40E+10 0.10 0.40 1.00E+10 90.00 由此可以从课本上了解到的： A16=A26=0； D16=D26=0； 相吻合。 这里 B 显然是等于零的。 结果文档 拉伸刚度 A= 3.5000E+08 5.0000E+07 -4.3711E-01 5.0000E+07 2.7500E+08 -6.1196E+00 -4.3711E-01 -6.1196E+00 5.0000E+07 耦合刚度 B= -9.0523E-12 -7.2831E-13 -3.8514E-21 -7.2831E-13 -2.2631E-12 -7...