复合材料加筋板长桁终止端研究

摘要

由于设计要求或设计限制条件，壁板的长桁常常在翼肋或机身框附近、机翼的前后梁附近、机翼与机身的开口附近、机翼的油箱附近等部位终止。在面内载荷作用下，截面形状突变和传载路径偏移在端头处会产生应力集中，极易引起缘条/蒙皮界面脱胶分层。对三种构型的长桁终止端典型件在单向拉、压载荷下的破坏机理进行了试验研究。随后引入了内聚单元以模拟界面，形成了一种能有效确定长桁终止端初始断裂的快速评估方法，发现拉伸时的开裂破坏是面外剥离应力与纵法向剪应力的共同作用所致，而压缩时的开裂破坏主要是纵法向剪应力所致。为缓和端头的应力集中或者改变结构失效机理以提高起裂载荷，研究了一些长桁末端主要设计方法和长桁端头距翼肋等相邻元件的距离。

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图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1引言

1.2研究现状与思路

1.3本文的研究内容

第二章 有限元分析方法

2.1内聚单元

2.2 分层起始与扩展准则

第三章 长桁终止端原型件的有限元模拟

3.1有限元模型概述

3.2有限元建模与分析

3.3本章小结

第四章 长桁终止端典型件的试验与模拟

4.1 试验件概述

4.2试验结果与试验模拟

4.3 本章小结

第五章 长桁末端主要设计变量（方法）的研究

5.1长桁末端腹板斜削设计

5.2长桁末端蒙皮增厚设计

5.3末端缘条延伸设计

5.4 本章小结

第六章 长桁末端缘条/蒙皮界面增强设计研究

6.1增加长桁末端附近缘条面积设计

6.2长桁末端缘条与蒙皮局部缝合增强设计

6.3 本章小结

第七章 长桁端头距翼肋等相邻元件的距离参数的研究

7.1压缩

7.2 A型拉伸

7.3 本章小结

第八章 总结与展望

8.1 全文总结

8.2 进一步的研究工作

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文