Matlab解复合材料层合板的问题.是matlab源代码.rar资源-CSDN文库

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127 浏览量 2024-03-31 23:24:20 上传评论收藏 938B RAR 举报

在复合材料领域，层合板是一种常见的结构组件，由于其独特的性能组合，如高强度、轻量化和可设计性，被广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑工程等行业。本资源提供了一个使用Matlab解决复合材料层合板问题的源代码实例，旨在帮助理解和分析这类问题。在Matlab中，解决复合材料层合板问题通常涉及到以下知识点： 1. **矩阵力学**：层合板的力学行为基于线性弹性理论，涉及到应变能、应力和应变的关系。这些关系通常通过矩阵表示，如圣维南原理和胡克定律。 2. **层合板理论**：层合板由多个平行纤维层组成，每层的力学特性可能不同。层合板理论包括第一-order shear deformation theory (FSDT)、second-order shear deformation theory (SSDT) 和 higher-order theories，它们考虑了层间剪切效应、曲率效应等。 3. **边界条件**：层合板可能受到各种边界约束，如自由、固定或混合边界。在Matlab中，这些条件必须转化为矩阵方程的形式。 4. **荷载**：层合板可能受到均布载荷、集中载荷或其他复杂载荷。这些荷载也需要转换为矩阵形式以便求解。 5. **数值方法**：Matlab中常用数值方法，如有限元法（Finite Element Method, FEM），用于将连续体问题离散化为线性代数方程组。 6. **矩阵运算**：Matlab提供了强大的矩阵运算功能，如`inv()`用于求逆，`*`用于矩阵乘法，`solve()`用于解线性系统等，这些工具对于求解层合板问题至关重要。 7. **编程技巧**：编写Matlab代码时，需要考虑代码的可读性、效率和错误处理。良好的编程实践，如变量命名、注释和模块化，可以提高代码质量。 8. **图形可视化**：Matlab的绘图功能如`plot()`和`contourf()`等，可以用来可视化层合板的应力、应变、位移等结果，有助于理解分析结果。在提供的"Matlab composite.m"文件中，我们可以期待看到如何定义材料属性、创建有限元模型、施加边界条件和荷载，以及求解和显示结果的过程。源代码通过具体示例展示了上述概念的实际应用，是学习和研究复合材料层合板问题的宝贵资源。由于未提供具体的代码内容，更深入的分析需要查看实际的源代码。对于希望深入理解和应用Matlab解决此类问题的工程师或学生来说，这个资源无疑是一个很好的起点。

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Matlab解复合材料层合板的问题.是matlab源代码.rar （1个子文件）

Matlab composite.m 3KB

N = input('N=') ; EL=180; AL=-0.025E-6; AT=27E-6; ET=10; RL=0.3; RT=0.03; GLT=5; Q11=EL/(1-RL*RT); Q22=ET/(1-RL*RT); Q12=ET*RL/(1-RT*RL); Q66=GLT; Q=[Q11 Q12 0;Q12 Q22 0;0 0 Q66] Q11L=zeros(1,N+1); Q22L=zeros(1,N+1); Q12L=zeros(1,N+1); Q66L=zeros(1,N+1); Q16L=zeros(1,N+1); Q26L=zeros(1,N+1); j=3;k=3; T2=zeros(j,k,N+1); T1=zeros(j,k,N+1); for i=1:N+1; c(i)=cos((i-1)*pi/180); s(i)=sin((i-1)*pi/180); Q11L(i)=Q11*(c(i)^4)+2*(Q12+2*Q66)*s(i)^2*c(i)^2+Q22*s(i)^4; Q22L(i)=Q11*(s(i)^4)+2*(Q12+2*Q66)*s(i)^2*c(i)^2+Q22*c(i)^4; Q12L(i)=Q12*(c(i)^4+s(i)^4)+(Q11+Q22-4*Q66)*(s(i)^2)*(c(i)^2); Q66L(i)=Q66*(c(i)^4+s(i)^4)+(Q11+Q22-2*Q12-2*Q66)*s(i)^2*c(i)^2; Q16L(i)=(Q11-Q12-2*Q66)*c(i)^3*s(i)+(-Q22+Q12+2*Q66)*c(i)*s(i)^3; Q26L(i)=(Q11-Q12-2*Q66)*c(i)*s(i)^3+(-Q22+Q12+2*Q66)*c(i)^3*s(i); Q21L(i)=Q12L(i); Q61L(i)=Q16L(i); Q62L(i)=Q26L(i); T1(:,:,i)=[c(i)^2 s(i)^2 c(i)*s(i);s(i)^2 c(i)^2 -s(i)*c(i);-2*s(i)*c(i) 2*s(i)*c(i) c(i)^2-s(i)^2]; end for i=1:N+1; c(i)=cos((i-1)*pi/180); s(i)=sin((i-1)*pi/180); Q11L1(i)=Q11*(c(i)^4)+2*(Q12+2*Q66)*s(i)^2*c(i)^2+Q22*s(i)^4; Q22L1(i)=Q11*(s(i)^4)+2*(Q12+2*Q66)*s(i)^2*c(i)^2+Q22*c(i)^4; Q12L1(i)=Q12*(c(i)^4+s(i)^4)+(Q11+Q22-4*Q66)*(s(i)^2)*(c(i)^2); Q66L1(i)=Q66*(c(i)^4+s(i)^4)+(Q11+Q22-2*Q12-2*Q66)*s(i)^2*c(i)^2; Q16L1(i)=(Q11-Q12-2*Q66)*c(i)^3*s(i)+(-Q22+Q12+2*Q66)*c(i)*s(i)^3; Q26L1(i)=(Q11-Q12-2*Q66)*c(i)*s(i)^3+(-Q22+Q12+2*Q66)*c(i)^3*s(i); Q21L1(i)=Q12L1(i); Q61L1(i)=Q16L1(i); Q62L1(i)=Q26L1(i); T2(:,:,i)=[c(i)^2 s(i)^2 c(i)*s(i);s(i)^2 c(i)^2 -s(i)*c(i);-2*s(i)*c(i) 2*s(i)*c(i) c(i)^2-s(i)^2]; end j=3;k=3; n=N+1; A1=zeros(j,k,n); A2=zeros(j,k,n); for i=1:n; A1(:,:,i)=[ Q11L(i) Q12L(i) Q16L(i);Q21L(i) Q22L(i) Q26L(i);Q61L(i) Q62L(i) Q66L(i)]; A2(:,:,i)=[ Q11L1(i) Q12L1(i) Q16L1(i);Q21L1(i) Q22L1(i) Q26L1(i);Q61L1(i) Q62L1(i) Q66L1(i)]; T=T1+T2; A=A1+A2; a(:,:,i)=inv(A(:,:,i)); u(i)=-a(1,2,i)/a(1,1,i); end j=3;k=1;ALF=zeros(j,k,n);W=zeros(j,k,1); for i=1:n; ALF(1,1,i)=AL*c(i)^2+AT*s(i)^2; ALF(2,1,i)=AL*s(i)^2+AT*c(i)^2; ALF(3,1,i)=2*s(i)*c(i)*(AL-AT); alf(:,:,i)=-a(:,:,i)*T(:,:,i)*Q*ALF(:,:,i); a1(i)=alf(1,1,i); a2(i)=alf(2,1,i); a3(i)=alf(3,1,i); end t=0:90; subplot(2,2,1) plot(t,u) title('泊松比','FontWeight','bold') xlabel('铺层角度') ylabel('泊松比') subplot(2,2,2) plot(t,a1,'r'); title('x方向热膨胀系数','FontWeight','bold') xlabel('铺层角度') ylabel('膨胀系数') subplot(2,2,3) plot(t,a2,'g'); title('y方向热膨胀系数','FontWeight','bold') xlabel('铺层角度') ylabel('膨胀系数') subplot(2,2,4) plot(t,a3,'b'); title('剪切方向热膨胀系数','FontWeight','bold') xlabel('铺层角度') ylabel('膨胀系数')

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