本文在於發展一個無需使用前力修正因子(shear correction factors)複合式應力 (hybrid-stress )有限單元模式和多層單元(multilayer element)以探討具有任 意厚度和邊界條件之一般性複合疊層板在平面應力下之挫屈(buckling)問題。在本 文中,所假設之應力場滿足了:⑴每一層之應力平衡,⑵層與層間作用力交互平衡, ⑶疊層板之上表面與下表面為無應力(stressfree)。在此分析過程中,可分為二部 分,第一部分為計算挫屈發生前,板之內層三維應力的分佈情形,第二部分為預估挫 屈負荷,其複合式應力,在三維內層應力分析部分有限單元模式和多層單元,主要是 以文獻〔13〕為基礎修正而得,對於挫屈分析部分,則是以補儅虛功原理為基礎發展 一新的複合式應力有限單元模式,而其多層單元則與內層應力分析所採用之相同。對 於挫屈分析中之初值應力勁度矩陣(initial-stress stiffness matrix )則經由三 維內層應力(three-dimensional interlaminar stress )分析求得。本文除了列舉 一些數值分析例子外,對於各種厚度、邊界條件、疊層數和縱橫比對挫屈負荷之影響 和挫屈之模態亦已研究,由於本文分析之模式是以三維為基礎,故未來可發展應用於 更具真實性之結構,如有洞之疊層板等。本文之結果與文獻中相較,極為吻合,顯示 本文發展之分析模式的高準確性與適用性。
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