碳纖維增強環氧樹脂復合材料加筋板的壓縮屈曲特性

張浩宇，何宇廷，馮 宇，譚翔飛，邵 青，尹 翔

(1.空軍工程大學航空航天工程學院， 西安 710038；2.陸航駐203所軍事代表室， 西安 710038)

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碳纖維增強環氧樹脂復合材料加筋板的壓縮屈曲特性

張浩宇1，何宇廷1，馮 宇1，譚翔飛1，邵 青1，尹 翔2

(1.空軍工程大學航空航天工程學院， 西安 710038；2.陸航駐203所軍事代表室， 西安 710038)

摘要：分別應用工程算法和有限元軟件ANSYS對碳纖維增強環氧樹脂復合材料加筋板的壓縮穩定性進行了分析，得到了加筋板的臨界失穩屈曲載荷和屈曲模態；同時對復合材料加筋板進行了壓縮穩定性試驗，并與計算結果進行了對比驗證。結果表明：碳纖維增強環氧樹脂復合材料加筋板具有后屈曲承載能力，其壓縮破壞形式主要為筋條的脫膠、斷裂和蒙皮的撕裂；工程算法結果、有限元計算結果與試驗得到的臨界屈曲載荷誤差分別為13.8%和-15.5%，結果較吻合，證明了工程算法的正確性和有限元模擬方法的合理性。

關鍵詞：復合材料加筋板；屈曲特性；壓縮穩定性；有限元模型；工程算法

0引言

復合材料薄壁結構是工程中應用較廣泛的一種結構，當其受面內壓縮、剪切等載荷作用時，常見的失效模式為屈曲失穩[1-3]。因此，薄壁結構的屈曲失穩特性對工程應用影響重大。對于復合材料加筋板壓縮屈曲失穩性能的研究，現階段主要集中在試驗研究、有限元模擬和工程算法三個方面[4]。試驗研究結果普遍認為加筋板結構在發生屈曲以后并沒有完全破壞，仍具有一定的承載能力，即有后屈曲強度；……