复合材料力学上机编程作业(计算层合板刚度)

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1、复合材料力学上机编程作业学院：SchoolofCivilEngineering专业：EngineeringMechanics小组成员信息：JamesWilson（2012031890015）、TauYoung（2012031890011）复合材料力学学了五个星期，这是这门课的第一次编程作业。我和杨涛结成一个小组，我用的是Fortran编制的程序，TauYoung用的是matlab编制。其中的算例以我的Fortran计算结果为准。Matlab作为可视化界面有其独到之处，在附录2中将会有所展示。作业的内容是层合板的刚度的计算和验算，包括拉伸刚度A

2、、弯曲刚度D以及耦合刚度B。首先要给定层合板的各个参数，具体有：层合板的层数N；各单层的弹性常数E1、E2、、G12；各单层对应的厚度；各单层对应的主方向夹角。然后就要计算每个单层板的二维刚度矩阵Q，具体公式如下：；；；；得到Q矩阵后，根据课本上讲到的得到。然后根据z坐标的定义求出到，接下来，最重要的一步，根据下式计算A、B、D。一、书上P110的几个问题可以归纳为以下几个类型。（1）正交铺设5层对称层合板（T5-7）数据文档层数5层序数厚度mE1（Pa）E2（Pa）v12v21G12（Pa）角度（°）11.00E-039.60E+102.4

3、0E+100.100.401.00E+100.0021.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+1090.0031.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+100.0041.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+1090.0051.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+100.00结果文档拉伸刚度A=3.5000E+085.0000E+07-4.3711E-015.0000E+072.7500E+08-6.119

4、6E+00-4.3711E-01-6.1196E+005.0000E+07耦合刚度B=-9.0523E-12-7.2831E-13-3.8514E-21-7.2831E-13-2.2631E-12-7.0304E-20-3.8514E-21-9.1480E-20-9.0417E-13弯曲刚度D=8.7917E+021.0417E+02-4.7354E-071.0417E+024.2292E+02-6.6296E-06-4.7354E-07-6.6296E-061.0417E+02由此可以从课本上了解到的：A16=A26=0；D16=D26=0

5、；相吻合。这里B显然是等于零的。第14页共14页（2）正交铺设6层反对称层合板（T5-8）数据文档层数6层序数厚度mE1（Pa）E2（Pa）v12v21G12（Pa）角度（°）11.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+100.0021.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+1090.0031.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+100.0041.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+1090.0051.0

6、0E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+100.0061.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+1090.00结果文档拉伸刚度A=3.7500E+086.0000E+07-6.5567E-016.0000E+073.7500E+08-9.1794E+00-6.5567E-01-9.1794E+006.0000E+07耦合刚度B=-1.1250E+051.8943E-10-3.2784E-041.8943E-101.1250E+05-4.5897E-03-3.2784E-04-4.

7、5897E-031.8102E-10弯曲刚度D=1.1250E+031.8000E+02-1.9670E-061.8000E+021.1250E+03-2.7538E-05-1.9670E-06-2.7538E-051.8000E+02由此可以和课本上了解到的：A11=A22；D11=D22；A16=A26=D16=D26=0；相吻合。（3）5层对称角铺设层合板（T5-9）数据文档层数5层序数厚度mE1（Pa）E2（Pa）v12v21G12（Pa）角度（°）11.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+1030

8、.0021.00E-039.60E+102.40E+100.100.401.00E+10-30.0031.00E-039.60E+102.40E+100.100.4