1、大連理工大學碩士學位論文摘要摘要本文以XX型飛機改型中復合材料機翼的強度和穩(wěn)定性設計為背景，采用以大變形板殼理論為基礎(chǔ)的非線性有限元分析方法，對復合材料薄壁空間結(jié)構(gòu)的屈曲、后屈曲性態(tài)作了比較詳盡的研究，同時，對結(jié)構(gòu)后屈曲分析中普遍采用的弧長法作了卓成有效的改進。廠主要工作內(nèi)容有:1對帶旋轉(zhuǎn)自由度的四節(jié)點等參單元，推導了考慮面內(nèi)位移引起的膜應變項的切線剛度矩陣，使之適用于薄壁空間結(jié)構(gòu)的有限元分析2.對矩形截面箱型梁及復合材料典型盒段的屈曲

2、、后屈曲性態(tài)進行研究，通過數(shù)值分析，得出了箱型結(jié)構(gòu)的屈曲、后屈曲性態(tài)與幾何形狀、鋪設角、鋪層數(shù)等因素的關(guān)系。3.在一般弧長法的基礎(chǔ)上，對增量弧長作了以考慮結(jié)構(gòu)剛度變化為主的加權(quán)修正和利用己知平衡點信息的外插修正，提出了一種改進的、高效率的弧長法。該方法無論是追蹤后屈曲的全程路徑，還是求得指定載荷點的收斂解都有良好的適應性和較高的效率。由復合材料盒段的屈曲、后屈曲性態(tài)研究中得出的結(jié)論，對飛機結(jié)構(gòu)研究和設計人員有一定的參何非線性分析是普遍適

3、用的渺’本文“出的改進弧長法“一”結(jié)構(gòu)的幾關(guān)鍵字:多墻結(jié)構(gòu)薄壁空間結(jié)構(gòu)復合材料屈曲后屈曲非線性有限元弧長法大連理工大學碩士學位論文第一章緒論第一章緒論互1.1研究背景和意義上個世紀五十年代出現(xiàn)了超音速飛機，為減小超音速阻力，翼面采用了相對厚度小于百分之六的薄翼，當載荷較大或在翼面根部結(jié)構(gòu)高度較低的情況下，如采用常規(guī)結(jié)構(gòu)型式來解決薄翼結(jié)構(gòu)的強度和剛度問題，必需付出很大的重量代價。于是，出現(xiàn)了新的適用于薄翼結(jié)構(gòu)的多墻多支柱結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)型式

4、一經(jīng)出現(xiàn)，就被各國多種戰(zhàn)斗機廣泛采用，并取得了良好的減重效果.六十年代研制的米格23飛機是前蘇聯(lián)首次在機翼上采用這種結(jié)構(gòu)的飛機。我國于六十年代中期研制的某殲擊機的水平尾翼就是采用了這種先進的翼面結(jié)構(gòu)形式，獲得了比加筋板結(jié)構(gòu)減輕重量百分之七，結(jié)構(gòu)剛度提高百分之二十以上的效果。二十世紀七十年代起，具有比強度高、比剛度大、耐腐蝕、易剪裁等一系列優(yōu)點的復合材料己廣泛應用在飛機、飛船、火箭等航空、航天結(jié)構(gòu)上。目前，復合材料本身和復合材料結(jié)構(gòu)的分析

5、理論以及應用技犬方面的研究己經(jīng)達到了相當高的水平。我國八十年代開始，也逐步將復合材料應用到飛機結(jié)構(gòu)中，先后在多種型號飛機結(jié)構(gòu)上采用了復合材料承載部件。然而，復合材料多墻結(jié)構(gòu)的應用在國內(nèi)外還是近幾年的事。復合材料箱型結(jié)構(gòu)與金屬材料的箱型結(jié)構(gòu)一樣具有良好的彎曲和扭轉(zhuǎn)性能，但是，在實際使用中也可以發(fā)現(xiàn)箱型結(jié)構(gòu)在承受壓、彎、剪時，其中的翼板、腹板等構(gòu)件很容易產(chǎn)生局部失穩(wěn)并導致整個結(jié)構(gòu)過早的破壞。因此，設計箱型結(jié)構(gòu)最重要的是要防止局部失穩(wěn)的發(fā)生和