加筋短板后屈曲特性分析与试验研究

摘要

作为飞机结构的基本元素,加筋短板有较为宽广的非线性后屈曲区间。通常采用工程计算方法作为加筋板的设计依据,未充分利用结构的后屈曲强度。为研究加筋短板的后屈曲特性,求解加筋短板的后屈曲路径以及极限载荷,采用GMNIA(Geometrically and material nonlinear analysis with imperfections)仿真分析方法预测了加筋短板的极限载荷,得到了反映后屈曲路径的载荷—应变曲线,并与试验进行对比分析。研究结果表明,加筋短板初始屈曲发生在蒙皮的自由边,长桁是后屈曲的主要承载部位;有限元仿真的极限载荷与试验破坏载荷的相对误差为0.46%,有限元仿真的后屈曲平衡路径与试验吻合较好。因此,采用GMNIA仿真分析方法能够准确的分析加筋短板的后屈曲特性,达到减轻结构重量、提高结构效率的目的。