复合材料加筋板结构屈曲分析

郭巧荣，张西峰，朱晓红

（中国民航大学航空工程学院，天津 300300）

复合材料薄壁加筋结构的工程应用较为广泛,如飞机的机翼、尾翼的翼面加筋壁板等。飞机使用过程中复合材料加筋结构常受到拉伸、压缩、弯曲、剪切及冲击等载荷作用，受力较为复杂，屈曲是常见的失效模式之一，研究复合材料加筋结构的稳定性具有重要的工程应用价值[1-2]。

复合材料加筋板结构的稳定性研究主要分为实验研究和理论研究[3-4]。冯宇等[5]通过航空复合材料加筋板轴压实验，研究了湿热环境、冲击损伤及疲劳对加筋板屈曲和后屈曲稳定性的影响；万玉敏等[2]采用解析方法、有限元方法和试验方法对蜂窝夹层复合材料结构的面内压缩和剪切整体屈曲开展系统研究；王菲菲等[6]提出一种计算复合材料加筋板结构后屈曲承载能力的工程简化理论与方法，解决了后屈曲几何非线性带来的计算难度，并保持了较高的精度；Kidane等[7]采用一种典型的单元体模型分析加筋板总体屈曲；经过不断的研究发展，Collier等[8]采用Hypersizer软件研究了复合材料加筋板的后屈曲行为；张长兴等[9]利用铺层参数和工程常用铺层库对复合材料加筋板的铺层顺序进行优化，在不改变结构重量的情况下提高结构的初始屈曲载荷。目前对于复合材料加筋板的研究越来越多地采用各种有限元模拟软件深入分析其屈曲和后屈曲情况。其中，加筋板结构参数对于其屈曲模式有重要影响，但目前文献研究较少。……