基于自动铺放技术的高精度变刚度复合材料层合板屈曲性能

摘要

基于自动铺放技术制备的曲线变刚度复合材料层合板,通过定制面内刚度,可有效提高结构的抗屈曲性能.在铺放过程中,铺放轨迹的路径规划是实现变刚度设计的关键技术之一.鉴于此,本文分别以纤维角度线性变化曲线、等曲率曲线及二次Bezier曲线构成的纤维轨迹为研究对象,对其压缩屈曲性能进行参数化分析.并利用有限元模型研究了铺丝头上丝带宽度对层合板型面精度和抗屈曲力学性能的影响.结果 表明:在压缩工况下,二次Bezier曲线路径的抗屈曲性能最佳,等曲率曲线路径受曲率约束的影响最小.铺丝头丝束宽度一定,丝带宽度与重叠区域面积和抗屈曲性能呈负相关.使用最大的丝带宽度可最大程度地减小重叠区域面积,提高结构的型面精度,同时保证结构屈曲性能提高37.3％.