復(fù)合材料層壓板鋪層設(shè)計(jì)的方法及試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果

1、復(fù)合材料層壓板鋪層設(shè)計(jì)的方法及試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果引言引言結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求提出合理的設(shè)計(jì)方案以及進(jìn)行具體的細(xì)節(jié)考慮繪制出結(jié)構(gòu)圖紙?jiān)谛枰獣r(shí)還須寫出相應(yīng)的技術(shù)文件以使生產(chǎn)單位能根據(jù)這些數(shù)模圖紙和技術(shù)文件進(jìn)行生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)所受到的載荷、設(shè)計(jì)方法是結(jié)構(gòu)布局與結(jié)構(gòu)元件尺寸設(shè)計(jì)的基本依據(jù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)必須保證足夠的強(qiáng)度、剛度、疲勞壽命和損傷容限設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行民用飛機(jī)復(fù)合材料層壓板結(jié)構(gòu)鋪層設(shè)計(jì)時(shí)主要按復(fù)合材料地板穩(wěn)定性分析方法

2、開展。飛機(jī)結(jié)構(gòu)中沒有絕對(duì)的純剪板也沒有單向的承拉壓板對(duì)于復(fù)合受載的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在對(duì)結(jié)構(gòu)功能和傳載路經(jīng)進(jìn)行分析后根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)忽略小載荷結(jié)合成熟經(jīng)典的設(shè)計(jì)理論和方法布置結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)出具體的截面形式。下面將闡述復(fù)合材料層壓板鋪層設(shè)計(jì)的方法及試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果:1層壓板屈曲分析層壓板屈曲分析用常用的工程算法為結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì)提供支持。1.1.1鋪層設(shè)計(jì)參數(shù)鋪層設(shè)計(jì)參數(shù)目前機(jī)體結(jié)構(gòu)復(fù)合材料層壓板的常用設(shè)計(jì)方法是采用對(duì)稱均衡鋪層主要采用0、45、90的標(biāo)準(zhǔn)鋪層角

3、。這四個(gè)鋪層角一般可以滿足載荷設(shè)計(jì)要求同時(shí)也能簡(jiǎn)化分析和制造。基本鋪層設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有:(1)要有足夠多的鋪層其纖維軸線與內(nèi)力拉壓方向一致以最大限度利用纖維的高強(qiáng)度、高剛度特性。(2)應(yīng)避免相同取向的鋪層疊置。如難以滿足此要求則不能將4層以上取向相同的鋪層疊置以減小邊緣分層現(xiàn)象發(fā)生。(3)對(duì)于較厚的(一般6~16層)層壓板相鄰的鋪層角度變化一般不要超過6毅也就是說不要用0和90或45和45的相鄰鋪層以避免固化應(yīng)力產(chǎn)生的微觀裂紋和有利于層間剪切

4、應(yīng)力的傳遞。(4)0、45、90四種鋪層中每一種至少要占10%以防止任何方向的基體直接受載。(5)避免采用90的層組(載荷為0方向時(shí))而用0或45毅的層將它隔開以減小層間的剪切與法向應(yīng)力。1.1.2四邊簡(jiǎn)支正交各向異性矩形層壓平板復(fù)合受載屈曲分析四邊簡(jiǎn)支正交各向異性矩形層壓平板復(fù)合受載屈曲分析(1)(1)單向受壓?jiǎn)蜗蚴軌捍蠖鄶?shù)情況下機(jī)體壁板分析時(shí)主要考慮某一方向的主載荷當(dāng)另一垂直方向的線載荷小于主載荷的15(參考)時(shí)可以忽略其影響僅考慮