● 摘要
飞行器的抗坠毁设计就是为了保证飞机在起飞、着陆等阶段发生意外坠撞情况下， 飞行员、乘员以及物品承受的载荷在安全载荷范围内。 作为民用飞行器设计中最重要的 设计参数，飞行器的抗坠毁设计随着民用航空的迅速发展，越来越受到人们的重视。 先 进复合材料由于其具有比强度高、比刚度大的优点，已经广泛应用于飞行器的抗坠毁结 构。 到目前为止，国内外学者的研究大都针对特定材料，缺乏针对国产复合材料吸能结 构的研究。 因此发展研究用于分析国产复合材料的有限元方法以及国产复合材料吸能结 构的吸能性能对飞行器的抗坠毁设计具有重要的指导意义。 本文首先通过对复合材料渐进损伤理论的研究，考虑复合材料的面内剪切损伤对复 合材料拉伸性能的影响，发展并编写了复合材料失效子程序。采用显式动力学分析方法， 分别对复合材料圆管以及波纹梁进行了有限元建模并计算。对典型国产复合材料吸能结 构进行了轴向冲击试验研究，得出了三种不同材料吸能结构的接触力 -位移曲线以及结 构的破坏形貌，试验结果与数值计算结果吻合良好。 采用参数试验设计方法与拉丁超立 方试验设计方法，分别研究材料参数、结构参数以及冲击条件等对复合材料吸能结构吸 能性能的影响，为吸能结构设计提供依据。 最后，基于 C#和 PCL 语言开发了复合材料 吸能结构参数化建模分析平台，为复合材料吸能结构吸能性能的设计分析提供了有力支 持。