论文摘要：层合曲梁与柱壳单侧分层的解析与能量解法

本文对含单侧分层复合材料层合直梁、曲梁以及含单侧矩形和椭圆型内部分层的层合壳进行了研究，得到其在横向载荷作用下的附加位移，并进行断裂力学分析。确定了含单侧分层层合曲梁在附加面内剪切载荷作用下，分层区附加位移的解析解。用能释放率方法确定了应力强度因子。分别求解了含单侧分层层合梁在出面剪切载荷作用下，弯曲型和反平面剪切型的分层区位移的解析解。利用叠加原理分解含单侧内部矩形与椭圆形分层复合材料层合壳的受力状态，将分层问题归结为分层表面受附加剪切载荷作用时附加分层状态的分析。根据层合直梁和曲梁在分层表面面内剪切载荷作用下位移的解析解及其在出面剪切载荷作用下弯曲型和反平面剪切型位移的解析解，利用片条合成法，分别构造了对应于弯曲型和反平面剪切型片条的矩形分层区的两种附加位移模态。利用最小势能原理得到了两种模态位移参数的闭合解答，确定了分层区的能量释放率。以正交各向异性对称铺层四层壳块为例，在简单情况下进行了验证，计算了分层区附加位移随分层区形状、大小、层板厚度等参量变化的情况，比较了两种模态的位移和能量释放率。利用片条合成法，构造了对应于反平面剪切型片条的椭圆分层区附加位移模态。利用最小势能原理，得到了附加位移的闭合解。以正交各向异性对称铺层四层壳块为例，分别计算了分层区附加位移随分层区形状、大小、层板厚度等参量变化的情况。