复合材料机身加筋壁板选型研究

吴承思，李庆飞

(上海飞机设计研究院，上海201210)

复合材料机身加筋壁板选型研究

吴承思，李庆飞

(上海飞机设计研究院，上海201210)

针对复合材料机身加筋壁板构型选择问题，通过初步选型、优化分析以及试验验证3种形式的结合研究，对复合材料机身加筋壁板提出了两点设计建议:(1)相同质量下，帽型长桁壁板的承载能力大于T型长桁的承载能力;(2)相同质量下，相同的帽型长桁加筋板，长桁间距200 mm的壁板承载能力大于长桁间距250 mm的壁板。

复合材料机身;加筋结构形式;优化分析;试验验证

1 引言

传统的航空航天结构中，有金属蒙皮及纵横向加强件构成的壁板是最常见的结构件。随着复合材料的发展，它已逐步进入航空航天领域，成为金属材料的替代品，其发展过程经历了从次要结构到主要结构，从玻璃纤维到碳纤维，从军用飞机到民用飞机。层压壁板是应用最普遍的结构件之一［1］。本文主要通过长桁选型、优化设计以及试验验证几个方面，对复合材料机身典型壁板的长桁选型进行了详细的论述。

2 长桁初步选型

复合材料长桁设计应尽量选用对称的筋条，避免在受力时筋条的转角处出现剥离。常见的长桁剖面结构形式主要有T形、J形、I形、帽形等，如图1所示。

按长桁的结构形式可以分为开敞和闭腔两种结构形式。闭腔加筋的工艺形式比开敞加筋结构工艺性要差，而开敞的几种筋条工艺性，按结构形式I、 J、T的顺序工艺性难度降低，闭腔加筋结构的扭转刚度和弯曲稳定性能大大优于开敞加筋结构［2］。……