层压复合壳的材料特性

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此模型用于验证和确认“壳”接口中的“多层线弹性材料”模型。在 COMSOL Multiphysics 中,我们可以通过“多层壳”接口基于分层三维弹性理论、或通过“壳”接口基于 FSDT-ESL 理论分析复合材料。

“一阶剪切变形理论”(FSDT-ESL) 在“复合材料模块”“壳”接口中的“多层线弹性材料”模型中实现。这一理论将非均质层压复合材料视为静态等效单层。ESL 理论将三维连续体问题简化为等效的二维问题,从而减小了问题的规模并缩短了计算时间。

本例是 NAFEMS 基准模型,具体描述请参见 "Benchmarks for Membrane and Bending Analysis of Laminated Shells, Part 2: Stiffness Matrix and Thermal Characteristics",其中验证了膜刚度和抗弯刚度、柔度矩阵、单位载荷情况下的中面应变以及单位温度变化的响应。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模: