2D纺织复合材料整体加筋壁板结构稳定性研究.pdf

1、先进复合材料结构在现代飞行器机体上的使用范围和应用比例，已成为衡量新型飞行器设计先进性的重要指标之一。2D纺织复合材料整体加筋壁板作为一种新颖的轻质高效结构，研究其稳定性，不仅是揭示该新型结构材料力学行为的重要研究内容，也是评估其承载能力、确保结构安全需亟待解决的关键问题之一。然而，其复杂的细观结构显著增加了该类材料整体结构设计与分析的难度，现有研究主要集中于2D纺织复合材料的基本弹性性能预测，对关于该类材料加筋壁板结构稳定性的研究较少

2、。因此，紧扣2D纺织复合材料整体加筋壁板宏细观结构特征，建立高效的跨尺度力学分析模型，探寻其结构稳定性及影响规律，具有重要的学术价值和工程意义。
　　本文基于双尺度建模思想，系统研究了2D纺织复合材料壁板及加筋壁板在典型载荷作用下的稳定性。首先，细观尺度上，基于2D纺织复合材料编织工艺，建立了2D二轴1?1和2D三轴编织复合材料的细观单胞几何模型，提出了胞元弹性性能分析预测模型。模型预测结果与试验结果吻合，证明了基于胞元预测结果表

3、征材料宏观力学性能的有效性，并详细分析了编织角及纤维体积含量对2D纺织复合材料弹性性能的影响。其次，宏观尺度上，分别采用解析法和有限元方法，研究了2D二轴1?1和2D三轴编织复合材料壁板的压、剪屈曲性能，并深入讨论了维体积含量、编织角等对壁板压、剪屈曲特性的影响规律。同时，论文重点针对两种典型整体加筋壁板结构，采用有限元方法系统研究了其轴压屈曲和后屈曲行为。经验证，有限元模型预测结果与试验结果较为吻合，表明了所建模型的合理有效性，并系统