复合材料加筋壁板有限元建模与强度分析
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马佳,1988 年出生,硕士研究生,主要从事复合材料结构设计。

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中国民用航空飞行学院成果转化与创新基金项目(CJ2013-02);国家自然科学基金民航联合基金重点项目(U1233202/ F01);民航局科技项目重大专项(MHRD201240);国家级大学生创新创业训练项目(201310624034)


Finite Element Modeling and Strength Analysis of Composite Stiffened Panel
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    摘要:

    运用基于工艺的“laminate modeler”模块创建了复合材料铺层和加筋层合板的三维有限元模型。 介绍了一种体单元与壳单元节点融合的方法。以不同的相对节点间距对加筋层合板模型进行了有限元网格划 分,采用结构最大Von Mises 应力作为标准进行了收敛性分析,得到了一个可适用于其他类似加筋板模型网格 创建的合理相对节点间距值1/72。应力计算表明,集中载荷作用下复合材料加筋壁板的初始损伤发生于第八 铺层材料主方向的2 方向,损伤模式为基体拉伸开裂。发生初始损伤时加筋板结构的极限载荷为75 N。应力 集中区较小,且主要分布于载荷作用点附近。集中载荷作用下加筋板的承载效率较低。

    Abstract:

    Composite lay-up and three dimensional finite element model of composite stiffened panel are created using the “laminate modeler” module based on manufacture process. A method for nodes merging of solid element and shell element is introduced. Finite element meshes of the stiffened panel are created with different relative node interval. The convergence of the finite element analysis is verified according to the criterion of maximum Von Mises stress of the panel. The value of 1/72 as a reasonable relative node interval of stiffened panel modeling is obtained. Stress analysis shows that the initial damage of composite stiffened panel under concentrated load occurs in the No. eight layer. The damage mode is matrix crack in the direction of second material axis. The ultimate load of initial damage for the stiffened panel is 75 N. Stress concentration area is small and it’ s distributed in the domain around the loading point. The efficiency of composite stiffened panel under concentrated load is fairly low.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

马 佳,刘 峰,张 春,张成雷,唐庆如.复合材料加筋壁板有限元建模与强度分析[J].宇航材料工艺,2014,44(5):25-29.

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  • 收稿日期:2014-03-13
  • 最后修改日期:2014-07-14
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  • 在线发布日期: 2017-02-15
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