具损伤压电层合结构的非线性动力响应及疲劳破坏研究

本项目以周期性载荷或低能量冲击载荷作用下的具损伤压电层合板壳结构为研究对象，探讨综合考虑压电效应、损伤效应、几何非线性、分层间接触、横向剪切变形诸因素时，压电层合板壳结构的本构方程、损伤演化方程、非线性运动控制方程与电荷平衡方程的建立，寻求该复杂非线性动力系统的定量与定性分析方法，讨论压电效应、损伤效应、纤维铺设状况、不同电学边界条件对结构非线性动力性能的影响，确定系统的非线性时程-应力响应和时程-位移响应，以及自由振动时的非线性幅频响应。在以上工作的基础上，对现有疲劳累积损伤理论中的剩余刚度模型进行修正，探讨压电层合板壳结构的剩余承载能力评估与疲劳寿命预测的分析与计算方法。本项目的工作将丰富和发展新型材料结构力学与结构非线性动力学，为压电层合结构的安全评定、在线诊断及损伤容限设计提供理论依据。这不仅是新型材料力学与结构动力学领域中的前沿性工作，而且具重要的工程实用意义。