不同铺层方式对其力学性能的影响规律
复合材料是一种多相材料，由多种性质极不相同的材料组成。先进的复合材料在本世纪60年代初才发明，最具代表性的为聚合物为基的高性能的碳纤维和硼纤维复合材料。
复合材料性能的可设计性，是复合材料所特有的主要优点。纤维复合材料是由两种或两种以上不同强度和模量的材料所构成，在纤维和基体材料选定后，尚有许多材料参数和几何参数可变动，而且形成层合结构时每一层的铺设方向又可随意安排，这样就可以人为的改变组分材料的种类、含量，以及铺层方向和顺序，本文研究了不同铺层方式对其力学性能的影响规律。
1. 模型的建立与计算
如图1所示，给出了层合板的有限元模型，在ansys有多个单元可以模拟复合材料，本文选取shell99单元来模拟层合板这个力学模型。本文的层和板共分为四层，每层的厚度为0.002m，长度和宽度都为0.25m。
图1 层合板的有限元模型
图2 层合板的有限元模型的载荷
本文的模型的计算边界条件：四边固定；在面上受到均匀的压力其大小为1e5pa。表1给出了复合材料的性能参数。
图3 铺层方向0/90/45/0的各层的等效应力
图3给出了铺层方向为0/90/45/0的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.117e9pa；第二层的最大等效应力为0.627e8pa；第三层的最大等效应力为0.747e8pa；第四层的最大等效应力为0.114e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第二层的应力最小。
图4给出了铺层方向为0/45/45/0的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.114e9pa；第二层的最大等效应力为0.739e8pa；第三层的最大等效应力为0.749e8pa；第四层的最大等效应力为0.114e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第二层的应力最小。
图4 铺层方向0/45/45/0的各层的等效应力
图5给出了铺层方向为0/90/90/0的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.117e9pa；第二层的最大等效应力为0.635e8pa；第三层的最大等效应力为0.635e8pa；第四层的最大等效应力为0.116e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第二层的应力最小；铺层方向角相同的层其最大等效应力也相同。
图5 铺层方向0/90/90/0的各层的等效应力
图6 铺层方向45/-45/45/-45的各层的等效应力
图6给出了铺层方向为45/-45/45/-45的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.125e9pa；第二层的最大等效应力为0.639e8pa；第三层的最大等效应力为0.638e8pa；第四层的最大等效应力为0.125e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第二层和第三层的等效应力最小。
图7 铺层方向90/45/-45/0的各层的等效应力
图7给出了铺层方向为90/45/-45/0的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.113e9pa；第二层的最大等效应力为0.789e8pa；第三层的最大等效应力为0.788e8pa；第四层的最大等效应力为0.113e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第三层的应力最小。
2 结论
通过以上分析和计算可以得出以下结论：
（1） ansys可以处理复杂的复合材料力学问题。
（2） 在同种载荷和边界条件下，不同的铺层方向对其应力有显著的影响，本文中铺层方向：45/-45/45/-45的等效应力最大；铺层方向为0/90/90/0的等效应力最小。这对实际的复合材料设计有一定的指导意义。
一种高性价比等精度数字频率计方案设计
如何正确开启AR-VR职业人生从这几方面入手
断钻咀的主要原因及预防措施
贾跃亭再成被执行人 眼看他起朱楼 眼看他楼塌了
简单了解CPU和内存搭配规律
不同铺层方式对其力学性能的影响规律
最原始的Mac电脑是怎样的？ 20多年前的Mac电脑带你体验佛系人生
美团计划8月在雄安推广无人配送车，最高时速可达15km／h
运放OPA549放大电路电流源
检测抑郁症的利器--手机传感器
奥地利推出全新低功耗高分辨率磁旋转编码器IC
CDN市场风云再起 预计2019年市场规模将达到121亿美元
FPC连接器原理
电动汽车的单电机集中驱动和多电机分布驱动
消防主机维修公司
GRANDMICRO有容微电子GM50101：超低附加抖动时钟缓冲器
linux用户与用户组的关系是什么
谁才是苹果的救世主?
PLC与PLC工控板的区别
LM7805封装外形图
复合材料性能的可设计性，是复合材料所特有的主要优点。纤维复合材料是由两种或两种以上不同强度和模量的材料所构成，在纤维和基体材料选定后，尚有许多材料参数和几何参数可变动，而且形成层合结构时每一层的铺设方向又可随意安排，这样就可以人为的改变组分材料的种类、含量，以及铺层方向和顺序，本文研究了不同铺层方式对其力学性能的影响规律。
1. 模型的建立与计算
如图1所示，给出了层合板的有限元模型，在ansys有多个单元可以模拟复合材料，本文选取shell99单元来模拟层合板这个力学模型。本文的层和板共分为四层，每层的厚度为0.002m，长度和宽度都为0.25m。
图1 层合板的有限元模型
图2 层合板的有限元模型的载荷
本文的模型的计算边界条件：四边固定；在面上受到均匀的压力其大小为1e5pa。表1给出了复合材料的性能参数。
图3 铺层方向0/90/45/0的各层的等效应力
图3给出了铺层方向为0/90/45/0的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.117e9pa；第二层的最大等效应力为0.627e8pa；第三层的最大等效应力为0.747e8pa；第四层的最大等效应力为0.114e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第二层的应力最小。
图4给出了铺层方向为0/45/45/0的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.114e9pa；第二层的最大等效应力为0.739e8pa；第三层的最大等效应力为0.749e8pa；第四层的最大等效应力为0.114e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第二层的应力最小。
图4 铺层方向0/45/45/0的各层的等效应力
图5给出了铺层方向为0/90/90/0的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.117e9pa；第二层的最大等效应力为0.635e8pa；第三层的最大等效应力为0.635e8pa；第四层的最大等效应力为0.116e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第二层的应力最小；铺层方向角相同的层其最大等效应力也相同。
图5 铺层方向0/90/90/0的各层的等效应力
图6 铺层方向45/-45/45/-45的各层的等效应力
图6给出了铺层方向为45/-45/45/-45的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.125e9pa；第二层的最大等效应力为0.639e8pa；第三层的最大等效应力为0.638e8pa；第四层的最大等效应力为0.125e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第二层和第三层的等效应力最小。
图7 铺层方向90/45/-45/0的各层的等效应力
图7给出了铺层方向为90/45/-45/0的各层的等效应力。由图可知：第一层的最大等效应力为0.113e9pa；第二层的最大等效应力为0.789e8pa；第三层的最大等效应力为0.788e8pa；第四层的最大等效应力为0.113e9pa。从以上数据可知：层合板的第一层和最后一层的应力最大，第三层的应力最小。
2 结论
通过以上分析和计算可以得出以下结论：
（1） ansys可以处理复杂的复合材料力学问题。
（2） 在同种载荷和边界条件下，不同的铺层方向对其应力有显著的影响，本文中铺层方向：45/-45/45/-45的等效应力最大；铺层方向为0/90/90/0的等效应力最小。这对实际的复合材料设计有一定的指导意义。
一种高性价比等精度数字频率计方案设计
如何正确开启AR-VR职业人生从这几方面入手
断钻咀的主要原因及预防措施
贾跃亭再成被执行人 眼看他起朱楼 眼看他楼塌了
简单了解CPU和内存搭配规律
不同铺层方式对其力学性能的影响规律
最原始的Mac电脑是怎样的？ 20多年前的Mac电脑带你体验佛系人生
美团计划8月在雄安推广无人配送车，最高时速可达15km／h
运放OPA549放大电路电流源
检测抑郁症的利器--手机传感器
奥地利推出全新低功耗高分辨率磁旋转编码器IC
CDN市场风云再起 预计2019年市场规模将达到121亿美元
FPC连接器原理
电动汽车的单电机集中驱动和多电机分布驱动
消防主机维修公司
GRANDMICRO有容微电子GM50101：超低附加抖动时钟缓冲器
linux用户与用户组的关系是什么
谁才是苹果的救世主?
PLC与PLC工控板的区别
LM7805封装外形图