[发明专利]一种复合材料加筋壁板的承载能力校核方法

说明书

本发明公开一种复合材料加筋壁板的承载能力校核方法，包括：获取加筋壁板的局部屈曲载荷，局部屈曲载荷的获取方式中，蒙皮受载边宽度为根据加筋壁板蒙皮等效模量、加筋壁板长桁下缘条等效模量、加筋壁板蒙皮横截面积和加筋壁板长桁下缘条横截面积得到的；获取加筋壁板的后屈曲承载能力，后屈曲承载能力的获取方式中，加筋壁板平均局部屈曲应力为根据加筋壁板蒙皮屈曲应力、加筋壁板长桁屈曲应力、加筋壁板蒙皮横截面积和加筋壁板长桁横截面积得到的。本发明实施例解决了现有对加筋壁板承载能力的校核方法，难以体现由于长桁结构形式的不同对加筋壁板承载性能的影响，从而导致对加筋壁板承载能力校核的准确性较差的问题。

技术领域

本发明涉及但不限于飞机结构设计技术领域，尤指一种复合材料加筋壁板的承载能力校核方法。

背景技术

复合材料加筋壁板以其比强度高、比刚度大和可设计性强等诸多优点，被广泛应用于飞行器翼面结构中。复合材料加筋壁板承受的主要载荷是由翼面弯矩引起的轴向拉伸应力或压缩应力，其承受压缩载荷时主要的失效模式是屈曲失稳。加筋壁板屈曲后，其后屈曲承载路径具有几何非线性的特点，为了确保加筋壁板使用的安全性和可靠性，目前，工程师们通常以极限载荷下不得屈曲作为校核准则。

实际应用中上，加筋壁板屈曲后并不等于破坏，为有效降低结构重量，充分发挥复合材料优点，有必要对复合材料加筋壁板局部屈曲及后屈曲承载能力进行研究。然而，现有对加筋壁板承载能力的校核方法，均不能有效考虑长桁截面形状对加筋壁板局部屈曲和后屈曲承载能力的影响，按现有方法校核时，不能体现由于长桁结构形式的不同对加筋壁板承载性能的影响。

发明内容

本发明的目的为：本发明实施例提供一种复合材料加筋壁板的承载能力校核方法，以解决现有对加筋壁板承载能力的校核方法，难以体现由于长桁结构形式的不同对加筋壁板承载性能的影响，从而导致对加筋壁板承载能力校核的准确性较差的问题。

本发明的技术方案为：本发明实施例提供一种复合材料加筋壁板的承载能力校核方法，包括：

步骤1，获取加筋壁板的局部屈曲载荷，所述局部屈曲载荷的获取方式中，蒙皮受载边宽度为根据加筋壁板蒙皮等效模量、加筋壁板长桁下缘条等效模量、加筋壁板蒙皮横截面积和加筋壁板长桁下缘条横截面积得到的；

步骤2，获取加筋壁板的后屈曲承载能力，所述后屈曲承载能力的获取方式中，所述加筋壁板平均局部屈曲应力为根据加筋壁板蒙皮屈曲应力、加筋壁板长桁屈曲应力、加筋壁板蒙皮横截面积和加筋壁板长桁横截面积得到的。

可选地，如上所述的复合材料加筋壁板的承载能力校核方法中，所述步骤1中，加筋壁板的局部屈曲载荷的获取方式，按照四边简支矩形层压板理论进行屈曲校核，校核方式为：

其中，N_x为单位长度轴压屈曲载荷；m为沿加筋壁板长桁方向屈曲半波数；D_ij为弯曲刚度系数，a为加筋壁板长度；b为蒙皮受载边宽度。

可选地，如上所述的复合材料加筋壁板的承载能力校核方法中，

所述蒙皮受载边宽度b的获取方式为：以长桁轴线间距作为蒙皮受载边基本宽度b_str，根据长桁下缘条弹性模量E和横截面积A对蒙皮支持的影响，通过长桁单侧下缘条E₂A₂值与长桁轴线间距蒙皮E₁A₁值的比值，对蒙皮受载边宽度b进行折算。

可选地，如上所述的复合材料加筋壁板的承载能力校核方法中，所述蒙皮受载边宽度b的获取方式，具体为：