夹层板弯曲计算器
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结构计算器

夹层板弯曲计算器

实时计算面板应力、芯材剪切应力、跨中挠度、屈曲载荷、褶皱应力和弯曲刚度。适用于航空航天、建筑和汽车复合材料面板设计。

参数设置
荷载条件
荷载与跨度
跨度 L1000 mm
宽度 b500 mm
荷载强度 q / P5.0 kPa
面板参数
面板厚度 t_f1.5 mm
面板弹性模量 E_f70 GPa
面板屈服应力 σ_y270 MPa
芯材参数
芯材厚度 t_c25 mm
芯材弹性模量 E_c0.10 GPa
芯材剪切模量 G_c0.050 GPa
芯材剪切强度 τ_y1.50 MPa
面板应力 σ [MPa]
芯材剪切 τ [MPa]
跨中挠度 δ [mm]
屈曲载荷 P_cr [kN]
褶皱应力 σ_w [MPa]
弯曲刚度 D [N·m]
应力对比图
挠度随跨高比变化

理论公式

等效弯曲刚度:

$$D = \frac{E_f t_f d^2}{2} + \frac{E_f t_f^3}{6} + \frac{E_c t_c^3}{12}$$

其中 $d = t_c + t_f$(两面板形心间距)

面板弯曲应力: $\sigma_f = \dfrac{M \cdot e}{D}$,$e = d/2$

芯材剪切应力: $\tau_c = \dfrac{V}{d \cdot b}$

均布荷载跨中挠度(含剪切变形):

$$\delta = \frac{5qL^4}{384D} + \frac{qL^2}{8 A_c G_c}$$

褶皱应力: $\sigma_w \approx 0.5(E_f E_c G_c)^{1/3}$

CAE 应用:在 Abaqus 或 Nastran 中建模时,夹层板可用均匀化等效单层壳单元或多层复合壳单元表示。芯材剪切模量通常通过胞元均匀化理论获取。