文献综述-高晶晶-sy0905416

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1、北京航空航天大学硕士学位论文开题文献综述报告航空科学与工程学院硕士文献综述报告（2010年11月20日）研究生:高晶晶学号:SY0905416论文题目:复合材料加筋板屈曲和后屈曲特性研究综述学科专业:飞行器设计指导教师:关志东13北京航空航天大学硕士学位论文开题文献综述报告摘要复合材料由于其具有比强度高、比模量大等特点，已经被广泛地应用到现代飞机设计中。加筋板作为机身、机翼的典型结构，在受轴压载荷作用时，其典型的失效模式是屈曲。通常结构在失稳时并没有发生破坏，仍有一定的继续承载能力。本文概述了国内外复合材料加筋板屈曲和后屈曲方面的研究工作，主要包括试验、

2、有限元模拟和结构优化设计。涉及的研究方向包括屈曲载荷与加筋板参数间关系、后屈曲阶段破坏机理、初始损伤对屈曲和后屈曲的影响等。通过对现有研究成果的总结与分析，确定了研究方向，即寻求准确高效的有限元模拟方法，并通过参数研究，探索加筋板屈曲和后屈曲设计的基本原则。关键词：屈曲；后屈曲；压缩破坏；有限元分析；加筋板13北京航空航天大学硕士学位论文开题文献综述报告AbstractCompositematerialshavebeenwidelyusedinaircraftdesignrecentlyduetotheirconsiderablestiffnessand

3、strengthtoweightratio.Thin-walledstiffenedpanelarestructuralcomponentsthatarecommonlyusedinaerospacestructures.Loadedincompression,theskinofthepaneltendstobuckle,buttheloadcarryingcapacityisnotexhausted.Inthispaper,researchmethodsaboutpost-buckledcompositestiffenedpanelsaresummar

4、ized,mainlyincludingexperiments,finiteelementanalysisandoptimizationdesign.Thekeyaspectsareparameterresearch,failuretheory,theinfluenceofinitialdefectsonbucklingandpost-buckling,etc.Basedonsummaryandanalysisofthework,weestablishresearchcenter,thatis,aneffectivefiniteelementmodala

5、ndsomemainprinciplesonpost-bucklingdesignbasedonparametersstudy.Keywords:buckling;post-buckling;compressionfailure;finiteelementanalysis;stiffenedpanels13北京航空航天大学硕士学位论文开题文献综述报告1对所述研究方向阅读文献的概述复合材料由于其具有优异的力学和化学性能，如比强度高、比模量大，耐疲劳，化学稳定性好，耐腐蚀等特点，最早应用于航空工业领域，并获得了日益广泛的应用。复合材料的应用给飞机设计技术带来

6、了一场革命，在飞机结构上采用复合材料可以减轻飞机重量的30-40%，因此，复合材料在一些重量敏感的领域倍受青睐。同时，复合材料飞机结构技术是改善气动弹性和隐身性能的高新技术。复合材料的应用，对飞机结构轻质化、小型化和高性能化起着至关重要的作用。目前，复合材料构件所占重量百分比己经成为飞机结构设计先进水平的重要指标[1-3]。通过共固化、共胶结以及二次胶结等连接形式取代螺栓连接，复合材料加筋结构显著地减轻了结构的重量和生产成本。加筋板板作为机身、机翼等的典型结构形式，在承受压缩载荷作用时，其典型的失效模式是失稳。金属和复合材料加筋板的压缩试验表明，在轴向压

7、缩时加筋板在蒙皮失稳之后还有一定的继续承载能力[4-9]。这种设计理念已经在限制载荷和极限载荷之间允许屈曲的金属飞机结构上采用，这种后屈曲设计比不允许发生屈曲的设计可以至少减轻10%的重量[10]。而飞机的内部结构，由于不是气动表面，在设计限制载荷下允许发生失稳。然而，后屈曲设计理念在复合材料飞机结构设计中的应用还很少，这主要是由于复合材料在后屈曲阶段的承载能力以及后屈曲阶段损伤的预测手段不成熟造成的。缺乏对后屈曲的认识可能导致在结构设计时采用较大的安全系数，从而造成设计的结构过重。此外，后屈曲设计由于其巨大的有限元分析成本,使得后屈曲优化设计在工程上难

8、以实现。目前研究复合材料加筋板失稳的方法主要是试验和有限元模拟。通过试验手段观察