【摘 要】
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先进复合材料已广泛应用于航空航天、海洋工程等各种军事和民用领域,复合材料应用在飞机机翼上的典型结构之一是加筋层合板,加筋壁板一旦发生失稳,可能造成灾难性的后果,因此
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先进复合材料已广泛应用于航空航天、海洋工程等各种军事和民用领域,复合材料应用在飞机机翼上的典型结构之一是加筋层合板,加筋壁板一旦发生失稳,可能造成灾难性的后果,因此研究加筋板的稳定性是十分有必要的。事实上,结构在失稳以后仍然具有很大的承载能力,即加筋板的后屈曲强度。因此需要研究结构的后屈曲性质,以利用后屈曲强度来提高结构的承载能力。由于设计要求或设计条件限制,壁板的长桁常常在翼肋或机身框附近、机翼的前后梁附近、机翼与机身的开口附近、机翼的油箱附近等部位终止。长桁终止导致加筋板的传力路径突变,造成端部应力集中,因此长桁终止端和中断部位是复合材料加筋壁板中结构细节设计的关键部位之一。本文首先建立了加筋壁板受轴压的有限元模型,把有限元结果与试验值和工程算法结果作对比,证明了模型简化方法的正确性,并依据工程算法编写了程序以便快速得到经验结果。其次,考虑几何非线性的因素,利用有限元软件的隐式非线性模块求得加筋板的后屈曲路径。然后对加筋板进行了参数化建模,研究了筋条高度、厚度、宽度、密度、截面形状对加筋板的影响。压缩载荷下,长桁终止端会发生层间剪应力引起的缘条和蒙皮界面失效,本文研究了三种不同构型的长桁终止端的优缺点,并研究了斜削角度、缘条宽度、蒙皮厚度、蒙皮加厚区起始位置等因素对终止端应力集中及脱胶的影响。
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