復(fù)合材料帽型加筋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析.pdf

1、復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比模量高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)中采用復(fù)合材料可以在保證使用要求的同時(shí)有效地減輕結(jié)構(gòu)重量，因此復(fù)合材料快速地成為了材料界的新寵。復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為衡量飛機(jī)先進(jìn)性的重要標(biāo)志之一。復(fù)合材料帽型加筋板作為飛機(jī)上的一種重要典型結(jié)構(gòu)，在軸壓載荷的作用下，其最主要的失效形式是由失穩(wěn)引起的。為了保證飛機(jī)結(jié)構(gòu)的使用安全性，必須對(duì)這類結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。工程上為了節(jié)約計(jì)算成本和時(shí)間，經(jīng)常以線性屈曲的失穩(wěn)臨界載荷

2、作為設(shè)計(jì)載荷，這種簡化通常是合理的，但是對(duì)于氣動(dòng)外形要求不是很高的結(jié)構(gòu)，可以允許有一定程度上屈曲，此時(shí)應(yīng)該考察結(jié)構(gòu)的后屈曲平衡路徑，為減輕結(jié)構(gòu)重量優(yōu)化設(shè)計(jì)提供進(jìn)一步的設(shè)計(jì)依據(jù)。
　　本文針對(duì)復(fù)合材料帽型加筋板，基于ABAQUS有限元分析軟件，研究了其在單軸壓載荷作用下的穩(wěn)定性，主要進(jìn)行了以下幾方面的內(nèi)容：
　?。?）首先對(duì)復(fù)合材料層合板進(jìn)行線性穩(wěn)定性分析，針對(duì)其屈曲模態(tài)初步設(shè)計(jì)布置帽型加強(qiáng)筋的位置；對(duì)得到的復(fù)合材料帽型加筋板

3、進(jìn)行線性穩(wěn)定性分析，提取失穩(wěn)模態(tài)和屈曲特征值，求得失穩(wěn)臨界載荷；
　?。?）其次將一階屈曲模態(tài)乘以板厚的1％作為初始損傷代入后屈曲分析中，觀察其后屈曲平衡路徑，得出考慮脫粘情況的后屈曲載荷為屈曲載荷的1.4倍左右，對(duì)比不考慮脫粘模型的后屈曲平衡路徑，得出筋條與壁板脫粘有可能是限制后屈曲載荷的重要因素。
　?。?）探究帽型加筋結(jié)構(gòu)筋條剖面梯度角、筋條高度、筋條凸緣寬度，筋條在層合板上的布置密度、位置，這幾個(gè)重要參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)屈曲載