復合材料雙曲率殼屈曲和后屈曲的非線性有限元研究.pdf

1、性能優(yōu)越的先進復合材料在飛機結構上得到越來越廣泛的應用，從機翼、尾翼等局部結構發(fā)展到整個機身。雙曲率殼體是機身上重要的結構形式，其典型的失效方式是發(fā)生屈曲。許多情況下，發(fā)生屈曲后的結構不會立即破壞，仍有一定的后屈曲承載能力，設計中往往需要合理利用。因此，復合材料雙曲率殼的屈曲和后屈曲研究成為一個亟待解決的問題。 本文基于ABAQUS平臺，采用考慮幾何非線性的有限元法研究復合材料雙曲率殼、雙曲加筋殼的屈曲和后屈曲行為。

2、 首先，建立復合材料雙曲率殼的有限元模型，研究其在橫向集中及均布載荷作用下的屈曲和后屈曲，給出平衡路徑，并用Tsai—Wu失效準則預報第一層破壞，討論了殼體曲率、厚度及鋪層對前后屈曲行為的影響。 其次，將基于Tsai—Wu理論的漸進破壞模型引入到非線性有限元計算中，數值模擬橫向集中載荷作用下的復合材料柱殼、雙曲率殼的屈曲和后屈曲，給出前后屈曲路徑及破壞過程。柱殼算例利用彈簧元模擬邊界條件，有限元計算結果和試驗數據吻合良好，和參