基于复合材料的复杂孔口结构强度分析新方法研究

借助保角映射原理，利用Schwarz-Christoffel积分将所研究的孔形映射为另一个平面中的单位圆，这样，复杂孔边界的应力分布问题就转化为另一平面中的单位圆边界的问题.建立二维，三维复合材料结构的含多复变数的应力函数为基本未知量的边界积分，边界微分方程，应用所建立的积分方程分析理论体系，研究复杂孔型（连接结构中常见孔型）的孔边应力场及对结构的整体强度的影响，建立复杂孔形精确的边界条件, 研究孔边所产生的层间应力对结构分层所产生的影响, 给出若干类二维，三维含有工程中常见孔型的复合材料结构强度的解析解和数值解。发展复杂孔形孔边应力分布及强度计算方法，并研制高效的含孔、裂纹的复合材料结构分析的有限元软件，为各向异性材料及结构的破坏、断裂提供分析方法、理论和手段。开展本项目的研究对更全面的认识各种因素对结构强度影响、对把握含孔结构的破坏失效机理具有重要意义。

本项目借助于保角映射原理，利用Schwarz－Christoffel积分将所研究的孔形映射为另一个平面中的单位圆，从而将复杂孔边界的应力分布问题转化为另一平面的单位圆边界问题。建立二维、三维复合材料结构的含多复变数的应力函数为基本未知量的边界积分、边界微分方程，应用所建立的积分方程分析理论体系，研究复杂孔形（连接结构中常见孔形）的孔边应力场及对结构整体强度的影响，建立复杂孔形精确的边界条件，研究孔边所产生的层间应力对结构分层所产生的影响，给出若干类二维、三维含有工程中常见孔形的复合材料结构强度的解析解和数值解。发展复杂孔形孔边应力分布及强度计算方法，对复合材料开孔补强、开孔连接结构强度和实际工况载荷下的损伤失效分析方法做了大量的研究工作，并研制高效的含孔、裂纹的复合材料结构分析的有限元软件，为各向异性材料及结构的破坏、断裂、开孔补强提供分析方法、理论和手段。开展本项目的研究对更全面地认识各种因素对结构强度的影响、对把握含孔结构的破坏失效机理具有重要意义。