初应力对纤维增强复合材料瞬态热弹响应的影响

摘要

纤维增强复合材料因其低质量比、高比强度的特性在工程结构中得到了广泛应用.研究初应力和热冲击作用下纤维增强复合材料的力学行为具有重要的理论意义和工程应用价值.本文基于经典热弹性耦合理论(CT理论)和广义热弹性理论的Lord-Shulman(L-S)理论、Green-Lindsay(G-L)理论,利用有限元时间域直接求解的方法研究了含初应力半无限大的纤维增强复合材料板瞬态热冲击下的热力耦合问题.建立了基于CT理论、L-S理论和G-L理论纤维增强复合材料的的控制方程,通过给定边界条件和初值条件得到了问题的位移、应力和温度场分布等,获得了初应力对热弹响应的影响.结果表明初应力对纤维增强复合材料的温度分布没有影响、对位移和应力分量具有显著影响.