復合材料端框漸進損傷分析方法與試驗

楊 雷 燕 瑛

閆 偉 王立朋

(北京航空航天大學 航空科學與工程學院，北京100191)

(北京宇航系統工程研究所，北京100076)

新型航空航天器的發展不斷追求高效能、低成本、長壽命、高可靠的目標，對其材料與結構的綜合要求越來越高［1］.為適應此應用需求，一些新型復合材料結構應運而生，其中先進復合材料格柵結構 (Advanced Composite Grid Structure)越來越受到人們的關注.隨著復合材料制造技術的不斷發展，復合材料格柵結構開始逐步應用于飛機、運載火箭、衛星和導彈等結構上［2］.

目前對于先進復合材料格柵結構的研究已經成為一個熱點［3］.但問題在于，幾乎所有的研究都只是關注格柵結構本身，而對于其連接問題則考慮得甚少.事實上，格柵結構通常會在上下兩端逐漸過渡成厚端框結構以用作連接.顯然，端框的連接強度對于設計人員而言是至關重要的，而若要完全通過試驗來確定其強度，將是非常耗時且花費巨大的.因此，建立復合材料端框結構的高效準確的強度預報方法是十分必要的.

關于復合材料的強度分析，自1920年提出適用于正交各向異性材料的最大應力判據起，產生了為數眾多的強度理論［4－7］.但這也造成了人們在應用時的困難:究竟哪種理論更值得信賴?為了回答這一問題，文獻［8］于1991年開始，歷時14年組織了復合材料“破壞分析奧運會”，評估了當今世界上最具代表性的19種復合材料宏、細觀強度理論，最終俄羅斯學者Zinoviev的強度理論獲得了最高的綜合得分.

本文……