复合材料层板脱层分析新方法及应用

本项目提出了复合材料层板脱层分析的一种新方法。沿板面将层板划分为应力沿厚度变化比较平缓的常规区和应力沿厚度变化比较剧烈的"脱层影响区"，对前者采用较简单的层板有限元模型，而对于后者，在哈密顿体系内建立基于板厚与层厚双尺度高阶理论的脱层分析模型。将脱层影响区的哈密顿对偶方程的解析解、半解析解或精细积分解与常规区有限元方程混合求解。由于在各自区域内能充分地发挥数值解和解析解的优势，本方法具有较高的精度和效率。对于脱层扩展问题，研究高效的重分析方法，并应用于脱层扩展能量释放率的计算。研究各类脱层问题的解答，并用3D有限元的计算结果和实验结果加以验证。利用脱层影响区的高精度解析、半解析或精细积分解答研究脱层前沿的应力奇异性，通过各型能量释放率的精确计算，进行脱层扩展与扩展稳定性分析。本项研究丰富了复合材料层板脱层分析的方法和内容，具有重要的科学意义和广泛的应用前景。