基于复合材料加筋板的双胞单元模型和势能最小原理,运用解析算法给出了简支条件下复合材料纵向加筋板临界屈曲载荷方程,对影响复合材料加筋板临界屈曲栽荷的主要参数：加筋板各项异性比,筋条的弯曲刚度,筋条间距和加筋板的长度进行了研究。解析算法和有限元方法给出了不同参数对复合材料加筋板屈曲载荷的影响水平。研究结果表明：针对不同筋条间距的复合材料加筋板筋条弯曲刚

第4卷 1

第 5期

航空计算技术 Aeo ui a mp i g Te h q r na tc lCo utn c niue

Vo . 1 N . 14 o 5 Se . p 201 1

21 0 1年 9月

目压业杰0西空安究摘北唐曲要复，7缩大筋2载材西研 (航屈荷料7下学1工振参合西)学板加数院 陕 :

基于复合材料加筋板的双胞单元模型和势能最小原理，用解析算法给出了简支条件下运

复合材料纵向加筋板临界屈曲载荷方程，影响复合材料加筋板临界屈曲栽荷的主要参数：筋对加

板各项异性比，筋条的弯曲刚度，筋条间距和加筋板的长度进行了研究。解析算法和有限元方法

给出了不同参数对复合材料加筋板屈曲载荷的影响水平。研究结果表明：针对不同筋条间距的复 合材料加筋板筋条弯曲刚度存在一个阀值，当筋条高度大于阀值时，曲载荷不会随筋条弯曲刚度屈 的增加而增加；出的临界屈曲载荷方程可以方便的计算出压缩载荷下简支加筋板的屈曲载荷。给 关键词：曲载荷；强筋；合材料加筋板；缩载荷屈加复压中图分类号：22 0 4文献标识码： A文章编号：6 1 64 2 l )5 0 0— 5 17— 5 X( 0 1 0— 0 9 0

Re e r h o s a c n Buc i r m e e s o m i t d Co p st tfe d Pa l kl ng Pa a t r fLa na e m o ie S i ne nes u e nd r Uni x a mpr s i n Lo d a i lCo e so a

T N h n j A G Z e—i e

(colfArnui,otwsr o th i l nvrt,i n70 7,hn ) Sho o e atsN r eenP le n a i syX 10 2 C ia o c h t yc c U ei a Ab t a t An a ay i me h d h s b e e eo e o e d t r n t n o r ia u k i g la q a in s r c: n l t t o a e n d v l p d f rt ee mi ai f i c lb c l d e u t c h o c t n o o

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u ix mpes nl d T ea— s t a e t ie do ac o o p o c sb s d o heo to fr p e e a ie u i a h rn i l fmi mu poe ta n r y Stdis r a h i a e n t p i n o e r s ntt n t nd t e p i c p e o ni m tn ile e g . u e v a e c ryn u n t se a a tr wh c e e mi e t rt a uc ln o d,n l d n h t f r a r i g o to he ma trp r me e s, ih d tr n he c ii lb k i g l a i c u i g t e si - c f e e nes rh to y r t sifn rb n i g si ne s,p c e g h o h tf n r n a e e gh. n d pa l o t or p a i tfe e e d n t f s s a e ln t ft e si e e s a d p n lSl n t o, f f Ba e n t e su i s t e ifu n e lv l ft e d fe e tpa a t r o t e c tc lbu k i g la ft e s d o h t d e,h n l e c e es o h ifr n r mee s t h r i a c ln o d o h i l mi ae o a n t d c mpo ie sif n d p n l r e e t d b hea a yi t o nd t e fn t lme tme h d. st t e e a es a epr s n e y t n ltc me h d a h ie ee n t o f i A i to h uc ln o d a d a t e h l a u ft e si e e n n tfn s v e n f u d i x lmi ft e b k i g la n hr s od v l e o tf n rbe di gsi e sha e b e o n n e - h f f it n e Th u g sin n ui ei e a e be n g v n f rmo e r la l n i h a i g sr c u a e se c . e s g e to s a d g d ln sh v e ie r e ib e a d weg ts v n tu t r ld— o sg ih wi e hep u o h e i n r in whc l b

l f lf rt e d sg e . l Ke y wor ds: c l g;tfe r; o bu ki n sifne s c mpo ie p a e u ix a o r s in la st l ts; n a ilc mp e so o d

引言 复合材料结构因其密度小、比强度和比刚度高等优点，民用、械和航空航天工程中得到了广泛的应在机

对边界条件进行假设简化，究了带纵向加强筋的复研合材料层合板在单轴向载荷下的屈曲形态和屈曲载荷，给出了屈曲状态方程。 M c e l研究了加筋并 o krT 2]曲壳的屈曲和后屈曲行为，出了一组能够快速准确给

用。而对于复合材料薄壁结构，满足强度要求的设在 计时其结构的稳定性能是结构设计的主导因素。因

地计算出加筋曲壳的屈曲和后屈曲临界载荷的显式状态方程和屈曲载荷方程。B di O K研究了以复合 ea r 材料加筋壁板最小重量为设计目标的优化方法，通并

此，研究影响复合材料薄壁结构临界失稳应力的各种因素及如何提高薄壁结构的临界应力具有工程意义。 针对确定材料和角度铺层的复合材料板件结构， 影响临界屈曲载荷的主要因素为加强筋的间距 d和加

过边界条件假设给出了偏心筋条各项异性板稳定性状态理论方程。崔德刚在理论分析和大量试验数据分析下，出了各项异性加筋板各种不同破坏形式下的给

强筋的弯曲刚度 E。Mie t tC采用能量法通过/ tle … tsd 收稿日期：0 1— 7—0 21 0 7修订日期：0 1— 9— 2 2 1 0 0

基金项目：国家自然科学基金项目资助 (0 0 00) 19 2 9

作者简介：唐振杰 (9 6,, 17一)男河南信阳人，博士研究生，主要研究方向为飞行器结构强度。