一种基于Mar-Lin模型的含大损伤飞机复合材料结构剩余强度分析方法

摘要

一种基于Mar‑Lin模型的含大损伤飞机复合材料结构剩余强度分析方法，属于飞机复合材料主结构损伤容限设计领域和符合性认证领域。该方法基于复合材料低级别断裂试验结果数据，利用数据拟合方法确定复合材料的断裂韧性和奇异性指数n，从而建立复合材料剩余强度Mar‑Lin模型，利用外推法对Mar‑Lin模型进行扩展，完成大尺寸裂纹剩余强度确定。应用一套特定的有限元模拟方法对复合材料结构及裂纹类型进行模拟并进行有限元求解，求得裂纹尖端载荷和临近节位移数据，然后应用能量法对有限元分析结果进行求解，求得裂纹尖端能量释放率，最后利用不同构型能量释放率求得结构几何影响因子，利用几何影响因子和Mar‑Lin模型确定要分析结构剩余强度，进而判断剩余强度是否满足要求，完成大损伤损伤容限分析。能够评估复合材料结构设计风险和可靠度。