● 摘要
复合材料是由几种不同的材料通过复合工艺组合而成，影响其性能的因素很多，性能分散性较大，其许用值的确定需要大量实验，花费较大，而且通常情况下其结果过于保守。为了解决以上问题，本文将非确定性方法引入复合材料许用值的确定之中。将各影响因素看成是随机变量，利用Monte Carlo模拟等方法进行灵敏度分析，确定关键因素，并利用相关的概率统计方法获得许用值。在材料许用值的确定上，针对无损层合板拉伸和压缩情况，将影响其失效强度的4个弹性参数和5个强度参数视为随机变量，用全量载荷法进行Monte Carlo模拟，确定了层合板性能的样本均值和样本标准差以及各影响因素的灵敏度。同时利用基于累积损伤的有限元模拟获得了更准确的结果，利用自编的统计程序确定了其A/B基准值。在设计许用值方面，利用Monte Carlo模拟确定了在不同冲击威胁下复合材料加筋板的冲击后压缩设计许用值。通过灵敏度分析找到了影响冲击后压缩性能的关键因素。同时根据累积概率曲线进行失效分析，确定了其设计许用值，与传统的确定性方法相比，该设计许用值具有较低的保守性。本文将非确定性方法应用于材料许用值和设计许用值的确定中，得到了一些具有实用价值的结论；同时，所采用的方法也可以推广到其它类型的许用值确定中，在复合材料结构的设计分析中具有一定的参考价值。