基于Galerkin 法研究应力波作用下复合材料板的动力学失稳

王志鹏，韩志军，王龙飞

（1. 太原理工大学机械与运载工程学院，山西 太原 030024；2. 太原理工大学生物医学工程学院，山西 太原 030024）

复合材料板具有较高的强度质量比、良好的耐腐蚀性和优异的可设计性，被广泛应用于航空航天和工业制造等领域[1]。在实际使用中复合材料板经常受到不同形式的冲击荷载，从而产生振动和屈曲问题，因此冲击载荷作用下复合材料板的动力稳定性问题备受关注。

近年来关于复合材料板的研究越来越多，尤其是冲击荷载作用下复合材料板的动力稳定性问题研究[2]，对工程部件结构设计和使用具有重要的意义。Sun 等[3]研究了在加热环境中应力波对功能梯度圆柱壳轴向冲击屈曲的影响；毛柳伟等[4]对弹性直杆在应力波作用下的动力分叉屈曲进行了分析与探讨，提出了求解应力波作用下直杆动力屈曲的数值方法；Lepik[5]讨论了在应力波影响下轴向压缩的弹塑性梁的屈曲；Zhang 等[6]分析了不确定初始几何缺陷对薄板屈曲的影响；Abdelaziz 等[7]利用双曲线剪切变形理论，分析了在各种边界条件下复合材料板的弯曲变形和屈曲；Kouchakzadeh 等[8]采用线性和旋转弹簧的均匀分布来模拟边界条件，对矩形层压复合板的屈曲进行了分析；Czapski 等[9]通过数值和实验方法，研究了残余应力对压缩至破坏期间薄壁层压板屈曲性能的影响。

在实际工程中，复合材料板多应用于振动环境，其在动力响应下的动态特性和振动分析是必不可少的，因而对该类材料的振动屈曲研究至关重要。……