加筋壁板在不同边界条件下的稳定性分析

《加筋壁板在不同边界条件下的稳定性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第42卷第6期2012年11月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．6NOV．2012加筋壁板在不同边界条件下的稳定性分析徐建，朱书华，童明波(南京航空航天大学飞机设计技术研究所，南京210016)摘要：对髓00纤维增强复合材料加筋壁板进行压缩稳定性有限元分析和试验，研究加栽端固支与四边简支条件下，边界条件对结构的屈曲模态和屈曲载荷的影响。有限元数值分析和试验结果表明，在不发生板平屈曲的条件下，两类不同的边界条件对屈曲模态和栽荷都有所影响。同时，试验还有效地验证了有限元数值分析结

2、果。通过有限元分析得到的屈曲载荷和模态与试验得到的结果也能较好地吻合。关键词：复合材料加筋壁板；边界条件；压缩；屈曲中图分类号：V214．1文献标识码：A文章编号：1671．654X(2012)06．0041．04AnalysisofStiffenedPanelStabilityunderDifferentBoundaryConditionsXUJian，ZHUShu-hua，TONGMing—bo(AircraftDesignandResearchInstitute，NanjingUniversit．ofAeronauticsa

3、ndAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：ThestabilitytestandFEMsimulationundercompressionloadwasinvestigatedforthe髓oocompositestiffenedpanel．Thispaperanalyzedtheinfluenceofboundaryconditionstobucklingmodelandbucklingloadofstructureswithloadingendfixedandfoursidessi

4、mply—supported．TheresultsofFEMandtestindicatedthattwodifferentkindsofboundaryconditionsbothhadsomeinfluenceonthebucklingmodelandbucklingloadwithoutoverallbuckling．Meanwhile，thetestsufficientlyverifiedtheresultsofFEMsimulation．Finally，theresultsofbucklingmodelandbuckli

5、ngloadfromFEManalysisalSOfitthetestresultswell．Keywords：compositestiffenedpanel；boundarycondition；compression；buckling引言随着国内工业化程度和制造水平的提升，飞机机翼等主要承载结构已经开始广泛使用先进的复合材料。尤其是在国内大力发展大飞机的契机下，复合材料典型结构的力学性能成为很多专家学者研究的重点内容之一。复合材料薄壁结构是工程中应用比较广泛的一种结构，受面内压缩、剪切等载荷作用时，常见的失效模式为屈曲失稳¨’3

6、J。目前，国内外学者对复合材料加筋板的屈曲问题进行了大量的理论和试验研究【4。5J，但大部分学者和专家都忽略了边界条件对此类结构的影响分析。作者对工型复合材料加筋壁板进行轴压载荷下的试验研究和有限元分析，得出边界条件对典型复合材料结构稳定性的模态和载荷影响。为改型结构在实际工程应用提供试验和分析参考。1试验件及夹具试验件为550mmx590mm和550mmx710am的大尺寸复合材料工型加筋壁板结构，试件的端部通过灌注含玻璃珠的环氧进行加强，试件如图l所示。固支边界的试验件编号为Cl，而简支边界的试验件边界为C2。试件的考察段均为

7、550mmx500mm的中间区域。收稿日期：2012—08—21图l试验件基金项目：南京航空航天大学基本科研业务费专项科研项目资助(56XZ^l1061)作者简介：徐建(1987一)，男，江苏南京人，硕士，主要研究方向为飞机复合材料结构设计。航空计算技术第42卷第6期试验依照边界的不同，共有加载端固支和四边简支两类试件。两类试件均采用B00材料，材料的单层厚度均为0．188mm，采用碳纤维织物／环氧预浸料，蒙皮与工型筋条共固化成型。为了能够准确地实现试验中的简支加载条件，试验设计了一套特有的辅助夹具。试验中须保证夹具有足够大的刚度

8、以至于在结构失效时夹具不发生明显的变形。最后，本试验通过使用静态应变仪DH3816完成对指定位置的应变采集，测量中预设点的应变片轴向与载荷的施加方向一致，应变片的具体位置如图2所示。图中应变片位置的确定是基于有限元软件ABAQUS／ExPLIC线性