复合材料机身曲板环向弯曲加载试验及失效机制

编号 zgly0001721062

文献类型 期刊论文

文献题名 复合材料机身曲板环向弯曲加载试验及失效机制

作者 陈昊  柴亚南  迟坚  陆磊 

作者单位 中国飞机强度研究所  上海飞机设计研究院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2020年10期

年份 2020 

分类号 TB33 

关键词 机身曲板  环向弯曲  四点弯曲  失稳模式  失效机制 

文摘内容 对复合材料机身曲板进行了环向弯曲加载试验,采用四点弯加载方式对考核段进行纯弯加载,设计一种加强连接方式避免加载段提前破坏,通过试验对机身曲板的环向稳定性和破坏模式进行了分析。同时,建立了基于内聚力单元的考虑长桁与蒙皮粘接界面损伤的有限元模型,分别使用Quads准则和Hashin准则作为界面和层合板的失效判据分析曲板结构的失效机制,计算结果与试验结果吻合较好。试验及有限元分析结果表明,长桁帽底蒙皮的局部屈曲引起长桁与蒙皮粘接的R区出现初始开裂,并最终扩展为长桁脱粘。随着蒙皮屈曲及长桁脱粘的扩大,蒙皮由局部屈曲变为整体失稳而失去承载能力,最终导致隔框承载过大而发生断裂。根据初始损伤模式,采取了长桁帽内全包工艺改进设计,改进后的曲板结构稳定性和承载能力分别提高了21.9%和16.8%。