复合材料桨叶过渡剖面边界区域应力传递边界效应初探

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1、总第176期2013年第3期直升机技术HELICOPTERTECHNIQUETotalNo．176No．32013文章编号：1673—1220(2013)03-018-03复合材料桨叶过渡剖面边界区域应力传递边界效应初探余洵1，王栋2，吴堂珍1，张波1(1．中国直升机设计研究所，江西景德镇333001；2．陆航驻景德镇地区军事代表室，江西景德镇333001)摘要在复合材料桨叶载荷标定前的解耦或应力应变测量等工作中，会碰到一个“奇怪”的现象：在桨叶过渡剖面边界区域测出的应变(或应力)与“平剖面假设”规定不符。文章

2、从某型号尾桨叶载荷标定前解耦调片工作中碰到的现象引出论点，再用有限元对桨叶传力进行建模分析，给出了定性的结论。文章的目的就是从型号中来，再应用到型号工作中去，为今后的复合材料桨叶载荷测量的贴片位置选择起一指导作用。关键词复合材料桨叶；过渡剖面；边界区域；应力传递中圈分类号：V215．2文献标识码：APreliminaryExplorationonBoundaryEffectofStressTransmissionofTransitionalSectionBoundaryAreaofCompositeBladeY

3、UXun‘，WANGDon92，WUTangzhenl，ZHANGB01(1．ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute，Jingdezhen333001，China；2．ArmyAviationMilitaryRepresentativeOfficeinJingdezhenRegion，Jingdezhen333000，China)AbstractDuringde·-couplingandstress／strainmeasuringofcompositerot

4、orbladesbeforeloadcal--ibration。a“strange”phenomenonWasfound：thestrain(orstress)measuredintransitionalsectionboundaryareaofthebladesdidnotcomplywiththe“assumptionofplanesection”．Basedonthisphenomenoninatailbladeofahelicopter，thispaperhasgivenaqualitativeconc

5、lusionbyusingFEManalysisoftheblade．ThepurposeofthispaperWastoapplytechnologiesobtainedfi'omatypedevelopmenttoanothertypedevelopment，thustogiveaguideontheselectionofgauge—stickingpositionsofcompositebladeforloadmeasurement．Keywordscompositeblade；transitionals

6、ection；boundaryarea；stresstransmission；preliminaryexplorationo引言磊黧嚣燃三篇震勰嚣在标定某型机尾桨叶时，发现了一个以前不太小，如①号片；相反，靠近变距中心线的②号片就比收稿日期：2013一Ol一30作者简介：余洵(1963一)，男，江西南昌人，硕士，研究员，主要研究方向：直升机旋翼桨叶强度、疲劳。2013年第3期余洵，王栋，吴堂珍，等：复合材料桨叶过渡剖面边界区域应力传递边界效应初探’19·①号片变形大多了。这与常理的平剖面假设规定不符，经过多次验

7、证，现象重复存在。后经过认真思考，认为这两个剖面处于桨叶过渡剖面边界区域(图1)，可能存在边界效应影响。图1某型机尾桨叶Z167ZS00Z1250，仃r—————————————]!／j·r厂厂——了l‘_世三三王薹三三三三三三三三歹_图2尾桨叶某剖面贴片位置示圈l尾桨叶标定下面具体描述某型号一次尾桨叶标定工作的测量情况‘3

8、：图3尾桨叶某剖面初始贴片示圈剖面1：预扭角：11056’，弦长220ram。表1530剖面最后的调片数据表2组桥后的耦合情况剖面2：预扭角度：12049’，弦长220mm。表3480剖面

9、最后的调片数据表4组桥后的耦合情况2平剖面假设理论平剖面假设内容为：梁内变形和受力后，横截面仍为平面，且仍与梁轴正交。根据平剖面假设，梁受弯矩作用时，若梁底部各纵向纤维弯曲时伸长，则顶部各纵向纤维弯曲时缩短。由于变形的连续性，从伸长区到缩短区，中间必·20·直升机技术总第176期有一层纤维既不伸长又不缩短。这个长度不变的过渡层称为中性层，中性层与横截面的交线称为中性轴。概括地说，当梁弯