本项目以损伤压电弹塑性层合板壳结构为研究对象,基于连续介质损伤力学、弹塑性力学、压电理论、复合材料板壳力学和结构非线性动力学,综合考虑压电效应、损伤效应、横向剪切效应、结构几何非线性、材料物理非线性等因素的影响,建立了正交各向异性损伤材料的广义混合硬化屈服准则,层内弹塑性损伤与层间界面损伤的本构关系及相应的损伤演化方程;建立了具损伤压电弹塑性层合结构的非线性静动力学控制方程,低速冲击下具损伤弹塑性层合结构的非线性冲击动力学控制方程,湿热条件下压电弹塑性层合结构疲劳脱层扩展的非线性动力学控制方程;基于反馈控制理论,建立了具损伤压电弹塑性层合结构的非线性反馈控制系统,实现了对弹塑性层合结构非线性动力学行为的主动控制。在以上工作的基础上,系统研究了具损伤压电弹塑性层合板壳结构的屈曲、后屈曲、非线性动力响应、非线性振动主动控制、疲劳脱层扩展等问题;讨论了损伤效应、压电效应、材料性质、结构几何参数、不同载荷形式等对压电弹塑性层合结构非线性静动力学行为的影响,揭示了该类结构的若干非线性静动力学本质特征和失效机理。本项目的研究成果丰富和发展了损伤力学和智能结构非线性静动力学,达到了预期的研究目标。
英文主题词piezoelectric elasto-plastic laminated structures; damage effect; nonlinear mechanical property; active vibration control