復(fù)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(jìn)復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上得到越來越廣泛的應(yīng)用，從機(jī)翼、尾翼等局部結(jié)構(gòu)發(fā)展到整個(gè)機(jī)身。雙曲率殼體是機(jī)身上重要的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)不會(huì)立即破壞，仍有一定的后屈曲承載能力，設(shè)計(jì)中往往需要合理利用。因此，復(fù)合材料雙曲率殼的屈曲和后屈曲研究成為一個(gè)亟待解決的問題。 本文基于ABAQUS平臺(tái)，采用考慮幾何非線性的有限元法研究復(fù)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(fù)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(zhǔn)則預(yù)報(bào)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(jìn)破壞模型引入到非線性有限元計(jì)算中，數(shù)值模擬橫向集中載荷作用下的復(fù)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(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好，和參