强动载作用下复合材料加筋板的冲击动力屈曲特性研究项目摘要

强动载下复合材料加筋板的动力屈曲特性的研究，具有重要的学术价值和现实意义。本项目针对碳纤维增强聚合物基复合材料（CFRP）加筋板结构，通过实验研究、数值模拟和理论分析，研究强动载下CFRP复合材料加筋板的动力屈曲特性，考虑对材料性能影响显著的应变率效应和复合材料固有的损伤特性。主要研究内容包括：高应变率下CFRP复合材料的动态力学性能及本构模型研究；建立CFRP复合材料加筋板结构冲击屈曲实验测试平台，提出高效的数值计算新方法，并通过动力屈曲理论分析方法，全面研究CFRP复合材料加筋板的冲击动力屈曲特性，同时关注其损伤模式及其演化规律。本项目的研究试图建立、发展和完善复合材料加筋板的动力屈曲特性的研究方法和手段，揭示材料性能、结构特性与复合材料加筋板的动力屈曲特性和损伤机理的内在联系，为其工程应用提供理论指导，力图提升我国相关行业的基础和应用研究水平。

强动载下复合材料加筋板的动力屈曲特性的研究，具有重要的学术价值和现实意义。本项目针对碳纤维增强聚合物基复合材料（CFRP）加筋板结构，通过实验研究、数值模拟和理论分析，研究强动载下CFRP复合材料加筋板的动力屈曲特性，考虑对材料性能影响显著的应变率效应和复合材料固有的损伤特性。主要研究内容包括：高应变率下CFRP复合材料的动态力学性能及本构模型研究；建立CFRP复合材料加筋板结构冲击屈曲实验测试平台，提出高效的数值计算新方法，并通过动力屈曲理论分析方法，全面研究CFRP复合材料加筋板的冲击动力屈曲特性，同时关注其损伤模式及其演化规律。本项目的研究试图建立、发展和完善复合材料加筋板的动力屈曲特性的研究方法和手段，揭示材料性能、结构特性与复合材料加筋板的动力屈曲特性和损伤机理的内在联系，为其工程应用提供理论指导，力图提升我国相关行业的基础和应用研究水平。

采用理论和实验相结合的方法，研究在低速冲击后，含界面分层/脱粘和基体横向微裂纹损伤复合材料加筋板壳结构的自振频率、频率响应函数、模态和阻尼特性以及在动载下的响应行为和破坏机理，发展含损伤复合材料结构的非线性动力学分析理论、方法和开发相应的软件，通过参数讨论，为复合材料工程结构的损伤容限设计、识别和失效防范提供分析依据。

本项目拟通过动静三轴仪、土体循环流变仪等试验手段，研究软粘土在长期循环荷载作用下的流变特性，提出能考虑循环荷载作用下天然软粘土流变性的软粘土粘弹塑性本构模型；同时在已有加筋土模型的基础上，提出改进的加筋土动力弹塑性模型；编制能综合考虑交通荷载作用下加筋土的动力特性及软粘土流变性的加筋路基沉降分析的有限元程序。并通过自制的模型箱试验设备，模拟交通荷载作用下，加筋路基和软土的动力沉降特性，并考虑加筋层数，加筋布置，加筋垫层厚度等因素对加筋路堤的沉降特性的影响。最后将有限元分析的结果与模型试验的结果进行比较，检验上述各项成果的可靠性和正确性。本课题的研究成果将不仅在学术界富有理论内涵，还有重要的工程应用价值。 2100433B