● 摘要
本文介绍了复合材料格栅结构（AGS）屈曲问题的研究进展和发展趋势。目前在对AGS的后屈曲行为及承载分析中所遇到的两大难题分别是高度的几何非线性问题和结构的筋板分离问题。目前弧长法已经可以有效的解决几何非线性问题。 本文的研究重点是AGS的筋板分离问题。虚拟裂纹闭合法（VCCT）和界面层法是解决分层及分离问题的最有效的方法。由于编程上的困难，虚拟裂纹闭合法的应用并不广泛。本文在用有限元方法对分层及分离问题进行数值模拟时采用了界面层方法，并推导了界面层的本构关系以及界面层单元的刚度矩阵。基于界面层的基本特点，本文提出了广义界面层的概念并对界面层的本构关系进行了线弹性等效。广义界面层法不仅可以用于求解复合材料结构的分层及分离问题，还可用于金属材料结构的裂纹扩展问题。本文推导了双悬臂梁（DCB）承载极限的解析表达式，证明了线弹性等效的界面层法是可行的。基于界面层法，本文使用多种计算方法对双悬臂梁的分层问题进行了数值模拟，比较了各种方法的优缺点并初步研究了模拟过程出现的计算误差。 最后，本文初步研究了屈曲模态对AGS结构的分层行为的影响并提出了相应的设计建议。