● 摘要
复合材料具有比强度、比模量大和可设计性好等特点，被广泛应用航空航天领域。复合材料结构的大量应用说明，复合材料大型飞机结构技术已日趋成熟。复合材料加筋板结构是大型飞机翼面主要结构之一，复合材料具有极好的受拉疲劳性能，但在轴压载荷下会发生屈曲，实际上结构在屈曲之后还有继续承载的能力，称为后屈曲。稳定性是复合材料结构静强度破坏的主要形式，研究后屈曲的目的是为了充分利用结构的后屈曲强度，以减轻结构重量，提高结构效率。但是后屈曲分析理论及其应用技术仍不是很成熟，在飞机结构稳定性设计方面有关后屈曲分析与设计的指导性文件和资料还比较少。因此，如果确定复合材料加筋板后屈曲承载能力是复合材料结构设计领域中亟待解决的问题之一。 由于后屈曲是结构在受压载荷下出现几何非线性，给有限元方法求解带来较大困难，本文根据复合材料力学特性，结合有限元理论和工程经验，针对航空用复合材料加筋板，推导出了一种复合材料加筋板结构后屈曲承载能力工程计算方法。并以九个复合材料加筋板结构为算例，利用该方法通过算例计算，将计算结果与实验结果进行对比，发现该种复合材料加筋板稳定性计算方法可以解决后屈曲的几何非线性带来的计算难度，能保持较高的精度，还可对复合材料加筋板结构的设计合理性进行分析。在此理论基础上，编制了大型飞机复合材料加筋板稳定性计算软件，可用于大型飞机结构设计的实际应用中并为结构优化奠定基础。