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复合材料工字梁铺层结构设计及强度研究

刘峰 张成雷 马佳 张春 唐庆如

刘峰, 张成雷, 马佳, 张春, 唐庆如. 复合材料工字梁铺层结构设计及强度研究[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(4): 641-645. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0426
引用本文: 刘峰, 张成雷, 马佳, 张春, 唐庆如. 复合材料工字梁铺层结构设计及强度研究[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(4): 641-645. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0426
Liu Feng, Zhang Chenglei, Ma Jia, Zhang Chun, Tang Qingru. Laminate Structure Design and Strength Analysis of I-beam Composite[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(4): 641-645. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0426
Citation: Liu Feng, Zhang Chenglei, Ma Jia, Zhang Chun, Tang Qingru. Laminate Structure Design and Strength Analysis of I-beam Composite[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(4): 641-645. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0426

复合材料工字梁铺层结构设计及强度研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0426
基金项目: 

国家自然科学基金民航联合基金重点项目(U1233202)、民航局科技项目重大专项(MHRD201240)及中国民航飞行学院科学研究基金项目(CJ2013-02)资助

详细信息
    作者简介:

    刘峰(1977-),教授,博士,硕士生导师,研究方向为飞机结构与强度,复合材料结构设计与分析,lhjlf999@sohu.com

Laminate Structure Design and Strength Analysis of I-beam Composite

  • 摘要: 根据复合材料层合工字梁的结构特点,基于经典层合板理论和最大应力强度准则,用MATLAB软件编程设计了复合材料工字梁缘条和腹板的铺层结构。建立了基于工艺的3种工字梁铺层结构有限元模型,分析了静载荷作用下3种铺层结构的应力状态。给出了典型铺层的应力云图。计算了复合材料层合结构材料主方向应力,使用最大应力强度准则,给出了线性状态下3种不同铺层结构工字梁的极限载荷。有限元分析结果与经典层合板理论计算结果进行了对比。分析表明:1) 工字梁铺层采用内C形连接和L形连接时极限载荷高于理论设计载荷,外C形连接的极限载荷低于理论值,3种铺层方式极限载荷误差都在9%以内,与理论值基本吻合;2) 有限元分析结果显示初始损伤均发生在工字梁下缘条45°铺层中,损伤模式为基体断裂;3) 工字梁结构极限载荷主要取决于基体强度;4) 工字梁发生破坏的截面位于其固支端;5) 所建立的基于经典层合板理论的工字梁设计方法和工字梁有限元分析模型是正确可靠的。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-16
  • 刊出日期:  2016-04-05

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