椭球状先进复合材料后压力框格栅结构方案

玻璃钢/复合材料 ›› 2018, Vol. 0 ›› Issue (11): 92-98.

椭球状先进复合材料后压力框格栅结构方案

蔡启阳, 周仕刚^*

同济大学航空航天与力学学院,上海200092

收稿日期:2018-07-27 出版日期:2018-11-28 发布日期:2018-11-28
通讯作者: 周仕刚(1963-),男,博士,教授,主要从事复合材料方面的研究,zhoushig@aliyun.com。
作者简介:蔡启阳(1995-),男,本科在读,主要从事复合材料力学方面的研究。

STRUCTURE SCHEME OF THE ELLIPSOIDAL SHELL ADVANCED COMPOSITE REAR PRESSURE BULKHEAD

CAI Qi-yang, ZHOU Shi-gang^*

School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics, Tongji University, Shanghai 200092, China

Received:2018-07-27 Online:2018-11-28 Published:2018-11-28

摘要/Abstract

摘要： 采用非线性有限元法分析均布外压作用下先进复合材料椭球壳不同位置、不同区域大小的结构屈曲和后屈曲行为,讨论了底直径、曲率半径、边界条件和弯曲刚度等对屈曲及后屈曲行为的影响,确定出屈曲时具有上临界载荷和下临界载荷的不同壳体位置的区域范围,在此基础上提出椭球壳复合材料后压力框格栅加筋方案并进行优化,最后确定椭球壳格栅结构加筋方案,相应格栅结构椭球壳具有较高的下临界载荷。而由此形成的格栅结构确定方法也可以应用于类似壳体格栅结构加筋方案的确定。

关键词: 先进复合材料, 后压力框, 椭球壳, 格栅结构, 稳定性

Abstract: In this paper, nonlinear finite element method is used to analyze the buckling and post-buckling behaviors of different positions and regions of advanced composite ellipsoidal shells under uniform external pressure.The effects of the base diameter, radius of curvature, boundary conditions and bending stiffness on the buckling and post-buckling behaviors were investigated. The range of different shell positions with upper critical load and lower critical load during buckling is determined. Base on this, a grid stiffened structure scheme of the composite rear pressure bulkhead was proposed and optimized. Finally, a method for the reinforcement scheme of the ellipsoidal shell grid structure is determined, and the corresponding grid structure ellipsoid shell has a higher lower critical load. The grid structure determining method thus formed can also be applied to the determination of the reinforcement scheme of the shell-like grid structure.

Key words: composites, rear pressure bulkhead, buckling, ellipsoidal shell, grid-stiffened structure

中图分类号:

TB332

蔡启阳, 周仕刚. 椭球状先进复合材料后压力框格栅结构方案[J]. 玻璃钢/复合材料, 2018, 0(11): 92-98.

CAI Qi-yang, ZHOU Shi-gang. STRUCTURE SCHEME OF THE ELLIPSOIDAL SHELL ADVANCED COMPOSITE REAR PRESSURE BULKHEAD[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2018, 0(11): 92-98.

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