弹性地基上含格构复合材料夹层梁的能量法静力分析

摘要

基于能量法分析弹性地基上合格构复合材料夹层梁的静力学性能,采用双参数模型描述芯层和地基的力学性能;使用竖向弹簧和扭转弹簧描述格构的力学性能.取边界函数与Chebyshev多项式的积作为上下面层的挠度试函数,既能保证试函数满足结构的几何边界条件,又能保证解的快速收敛性和数值计算的鲁棒性,计算结果与有限元分析相吻合.对影响结构挠度的上面层厚度、芯层厚度、格构宽度和格构数量进行了参数化分析,结果表明:面层厚度、格构宽度和数量是影响结构力学性能的重要参数,而芯层厚度的影响相对较小.在实际工程设计中,可通过合理选择夹层梁的面层厚度、格构宽度和数量达到既节约成本又满足力学性能要求的双重目的.