[发明专利]一种大型复合材料加筋壁板结构设计方法

权利要求书

1.一种大型复合材料加筋壁板结构设计方法，其特征在于，本发明方法包括如下步骤：

1)复合材料尾翼主盒段主要包括前梁、后梁、上壁板、下壁板和肋，在方案设计阶段确定外载压力F、外形、前后梁位置和所选复合材料，单块式盒段结构壁板承受较大弯矩，此时为计算方便，忽略梁缘条对弯矩的承担；

2)选取壁板考核区，区的大小依据分区精度考虑选取，然后取该区的中间面，即o2-o2切面切割壁板，所得o2-o2切面的待确定铺层参数即代表了该区的铺层参数；

3)计算外载压力F对该o2-o2切面的弯矩M和扭矩W，其中M＝Fa，W＝Fb，其中a为外载压力F作用点距o2-o2切面距离，b为外载压力F作用点距盒段前后梁平面之中面，即o1-o1切面的距离；

4)假设考核剖面几何参数，其中蒙皮厚度假设为t，盒段高度假设为H，前后梁之间距离为S，根据工程梁理论公式计算正应变ε和剪应变γ：

将以上两式相除，并令正应变ε和剪应变γ分别取该种复合材料的设计许用应变，许用应变假设如以下两式所示，计算出该壁板，即o2-o2切面铺层拉压弹性模量E与剪切模量G之比值；

[ε]＝4500

[γ]＝3500

5)根据拉压弹性模量E与剪切模量G之比值挑选对应常用的铺层比例，然后将该区铺层的拉压弹性模量E与剪切模量G值带入以上两式中的相应公式确定厚度t，至此，壁板考核区之铺层基本确定，其他区铺层确定重复以上5步；

6)将铺层层数、角度和顺序带入有限元总模型进行校核；

7)确认铺层信息后采用数字化建模并进行数字化三维标注。