飛機復合材料結構強度分析

內容概要

　　《大飛機出版工程：飛機復合材料結構強度分析》是基于作者多年從事飛機結構設計及強度分析的實踐經驗和體會編撰而成，從理論和實踐兩方面系統(tǒng)地介紹了飛機復合材料結構設計和強度分析的具體內容、方法、基本原理及發(fā)展方向。全書共分9章，分別介紹與強度分析有關的復合材料基本概念、飛機復合材料結構設計要求和設計準則、強度計算包括的具體項目、復合材料結構分析的理論方法、復合材料連接強度分析方法、屈曲分析方法、損傷容限耐久性和結構強度試驗等。并且，書中給出較多的計算例題并介紹所用的計算機軟件。本書可供飛機結構設計、結構強度的工程人員和高等院校強度專業(yè)研究生參考。

書籍目錄

1 復合材料結構基本概念1.1 引言1.2 復合材料結構特點1.2.1 一般特點1.2.2 奇特性1.3 復合材料層壓板屈曲的奇特性1.3.1 平板穩(wěn)定性與相關曲線簡單概念1.3.2 復合材料層壓板奇特的相關曲線1.3.3 幾個特殊鋪層層壓板單軸壓縮舉例1.4 與結構設計及強度相關的幾個概念1.4.1 對稱鋪層層壓板1.4.2 均衡鋪層1.4.3 準各向同性層壓板1.5 結構試驗與理論分析參考文獻2 飛機復合材料結構設計要求及設計準則2.1 基本原則2.2 外載荷的規(guī)定2.3 設計準則具體要求2.4 損傷容限要求的有關條款2.4.1 涉及的軍用和民用航空要求2.4.2 損傷容限要求及符合性機理2.4.3 關于符合性的基本概念3 飛機復合材料結構驗證方法介紹3.1 飛機復合材料結構強度驗證的概念3.1.1 問題的提出3.1.2 復合材料與金屬結構強度驗證主要差別3.2 飛機復合材料結構強度驗證要點3.2.1 靜強度驗證3.2.2 耐久性驗證3.2.3 損傷容限驗證3.3 飛機復合材料結構強度分析的主要內容3.3.1 鋪層優(yōu)化設計3.3.2 強度分析內容3.3.3 應變分析及限制應變3.3.4 結構承載能力分析3.3.5 破損安全分析3.3.6 實際需求分析3.3.7 復合材料結構積木式方法參考文獻4 許用值4.1 引言4.2 許用值要求的試驗項目4.2.1 復合材料的性能4.2.2 典型層壓板強度試驗4.3 復合材料層壓板設計許用值的試驗確定4.3.1 確定許用值的原則4.3.2 層壓板許用值4.3.3 T300/雙馬層壓板許用值小結4.4 復合材料連接許用值4.5 沖擊后層板壓縮許用值確定方法參考文獻5 復合材料應力分析及強度校核5.1 基礎知識5.1.1 結構分析能量原理5.1.2 有限元基礎知識5.2 復合材料結構應力分析……6 復合材料連接強度分析7 結構穩(wěn)定性分析8 損傷容限耐久性9 結構強度試驗

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：8損傷容限耐久性8.1 引言損傷容限耐久性的基本原理對金屬和復合材料結構都是一樣的。它們都是把損傷威脅與檢測計劃、損傷擴展速率和剩余強度分析相結合來保證結構的完整性，這就是經常說的損傷容限三要素。耐久性是對飛機結構在使用載荷譜和環(huán)境譜條件下考慮飛機壽命問題，通常與損傷容限一起考慮來達到經濟性和功能性目標。金屬和復合材料結構雖然原理相同，但對于實際設計來說，差別是非常明顯的。第一，金屬損傷容限是研究含裂紋結構的設計及分析問題，而復合材料主要的危險是沖擊損傷引起分層擴展問題，因此，一個是裂紋擴展（最危險）為主的分析，而另一個是分層擴展為主要危險的分析；第二，斷裂韌性，金屬是基于裂紋擴展的韌性，而復合材料的韌性是層間分層擴展的韌性，主要是涉及樹脂特性，提高復合材料的韌性主要是提高樹脂的性能；第三，金屬結構，對損傷容限，受拉是關鍵部位，而復合材料受壓載荷是關鍵部位，例如，對機翼結構，金屬中下翼面是疲勞損傷容限的關鍵部位，是按疲勞損傷容限設計，而復合材料，上翼面是疲勞損傷容限的關鍵部位。因此，對復合材料結構，沖擊損傷是損傷容限的主要研究領域，最危險的損傷是沖擊損傷。從20世紀80年代以來，復合材料層壓板損傷容限研究（主要是沖擊損傷問題的研究）包括理論計算及實驗研究非?；钴S，研究報告數量可觀，因為實際飛機復合材料設計中需要解決沖擊損傷這樣致命問題，理論專家們竭盡全力想解決理論計算問題（包括三方面的理論問題：損傷尺寸、損傷擴展速率以及剩余強度）。由于問題過分復雜，理論分析很難滿足結構設計以及強度的要求，其成果并不能令結構設計人員滿意。另外有一個問題是，用以計算的前提條件是沖擊能量，沖擊能量的大小及分布規(guī)律并不確定，是隨機量，可能出現，也可能不出現，可能很大，也可能很小。因此，對飛機設計公司以及設計人員，把飛機復合材料結構的損傷容限問題轉向試驗以及在設計的頂層規(guī)定一些限制條款，即所謂的設計規(guī)范準則之類的規(guī)定來解決這一類問題。

編輯推薦

《飛機復合材料結構強度分析》是國家出版基金項目之一。

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