复合材料加筋壁板屈曲稳定性分析方法研究

【作者】 张东健； 郑锡涛； 王崇哲； 范雯静；

【机构】 西北工业大学航空学院； 西北工业大学飞行器复合材料结构研究所；

【摘要】 目前常用的复合材料结构稳定性分析方法为解析法、半经验公式法与有限元分析法。本文运用上述三种分析方法,计算了6种受轴向压缩载荷下的典型复合材料加筋壁板各组成单元的临界屈曲载荷,并将计算结果与试验值进行对比,校核了加筋壁板稳定性设计的合理性,并分析了三种方法计算结果的特点、计算精度、适用范围等。计算结果表明:与试验值对比,3种方法计算的临界屈曲载荷的计算误差均在15%以内,计算精度较高。在局部屈曲稳定性分析中,半经验公式法是一种简化公式,与解析法精度十分接近,但更为简单高效。在整体屈曲稳定性分析中,欧拉屈曲法将壁板简化为组合宽柱,认为壁板整体失稳为欧拉型失稳,更适合有效长细比L’/ρ≥20的壁板稳定性分析;有效宽度法选取局部失稳应变作为限制应变,更适合长桁较强或长度较短的壁板稳定性分析。有限元分析法能够充分地考虑到结构初始缺陷、各组元连接形式、复杂的边界条件等其他两种方法简化的影响因素,计算速度快,但在建模过程中需要耗费更多时间,其计算精度的高低取决于合理的参数设置。更多还原