二维编织复合材料圆柱曲板屈曲性能试验与有限元分析

来源期刊：复合材料学报2015年第3期

论文作者：张劲松 余音 汪海

文章页码：805 - 814

关键词：编织材料;屈曲;试验;有限元分析;模态;

摘    要：采用试验和数值模拟方法研究了二维编织复合材料曲板的屈曲性能。为研究曲率半径、长度以及弧长等参数对二维编织复合材料曲板屈曲性能的影响,设计了4组不同曲率半径、长度以及弧长的曲板进行屈曲试验。通过对比4组不同几何尺寸曲板的屈曲载荷与屈曲模态,发现曲率半径减小25%,相应的屈曲载荷增大26.85%,影响最大;弧长增大26.32%,单位面积的屈曲载荷基本不变,屈曲载荷增大23.783%;长度减小42.25%,屈曲载荷提高24.41%。长度对屈曲模态的影响最大,弧长影响次之,曲率半径影响最小。设计相应材料的ASTM标准试验获取材料刚度系数,基于曲板弧形边在飞机结构和试验过程中存在安装和摩擦等影响而存在一定约束,进行曲板四边沿弧线方向存在约束和不存在约束两种简支条件下的屈曲有限元分析。通过试验与有限元的对比,在两种边界条件下模拟载荷能很好地确定试验屈曲载荷的范围。