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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种考虑屈曲和首层失效竞争的层板压剪失效分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115938514B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211548134.8，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权一种考虑屈曲和首层失效竞争的层板压剪失效分析方法是由刘丰睿;骈瑢;黄岳;孙昊睿;王林娟设计研发完成，并于2022-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑屈曲和首层失效竞争的层板压剪失效分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑屈曲和首层失效竞争的层板压剪失效分析方法，包括以下步骤：1根据载荷比计算得到初始载荷；2基于瑞利‑里兹法求解层合板的屈曲载荷；3基于Hashin类失效准则预测层合板首层失效载荷；4比较屈曲载荷和首层失效载荷大小，确定层板的失效载荷和失效形式；5由多个载荷比下的失效载荷和失效形式拟合得到层板的压剪失效曲线，用于判断任意载荷比下层板的失效情况。本发明基于理论方法预测了不同压剪载荷下层板的屈曲载荷和首层失效载荷，建立了考虑屈曲和首层失效竞争的层板压剪失效分析方法，进一步给出了层板的压剪失效曲线，可显著提高结构设计效率，降低试验成本。

本发明授权一种考虑屈曲和首层失效竞争的层板压剪失效分析方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑屈曲和首层失效竞争的层板压剪失效分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤A，根据载荷比计算得到初始载荷； 步骤B，基于瑞利-里兹法求解层合板的屈曲载荷； 步骤C，基于Hashin类失效准则预测层合板首层失效载荷； 步骤D，比较屈曲载荷和首层失效载荷大小，确定层板的失效载荷和失效形式； 步骤E，由η∈-∞,+∞范围内多个载荷比下的失效载荷和失效形式拟合得到层板的压剪失效曲线，用于判断任意载荷比下层板的失效情况； 其中，在步骤A中，具体实现过程为： A1给定剪切载荷Nxy与压缩载荷Nx的比值，即载荷比η： A2给定初始压缩载荷为： 进而计算得到初始剪切载荷： Nxy0＝ηNx02 其中，在步骤B中，具体实现过程为： B1基于瑞利-里兹法假定层合板的面外位移场为含待定系数的表达式： 其中，w为层板中性面内任意一点的面外z方向位移场，Wij为表达式中的待定系数，fx,y,i,j为层板的形函数，I和J控制着模拟位移场所用形函数的数量； B2结合经典层板理论得到整个层合板的总应变能U，层合板所受的外力功K和总势能Π； Π＝U+K4 B3将位移场代入总势能表达式，以总势能最小化为目标，令总势能Π对每一个待定系数Wij求变分，将问题转化为公式5所示的线性方程组，对结构的屈曲特征值进行求解； B4取层板各屈曲特征值的最小值为层板的临界屈曲特征值λcr，计算得到层板在当前载荷比下的屈曲载荷： 其中，和分别为层板屈曲时的压缩载荷和剪切载荷； 其中，在步骤E中，具体实现过程为： E1在η∈-∞,+∞范围内选取多个载荷比，按照上述步骤A-D分别求解同一层板结构在不同载荷比下的失效载荷和失效形式； E2以压缩载荷为横坐标，剪切载荷为纵坐标，在直角坐标系中画出各失效载荷对应点，按照失效形式将点拟合为多段屈曲曲线和首层失效曲线，再由各段曲线组合得到该层板结构在η∈-∞,+∞范围内的压剪失效曲线； E3对于任意给定载荷比η*，满足NxyNx＝η*的所有载荷点在直角坐标系中组成射线，射线与压剪失效曲线的交点对应的横纵坐标即为该载荷比下的层板失效压缩和剪切载荷； 其中，如果射线与压剪失效曲线的交点落在屈曲曲线上，则该载荷比下结构失效形式为屈曲；如果射线与压剪失效曲线的交点落在首层失效曲线上，则该载荷比下结构失效形式为首层失效。

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