偏置椭球冠状先进复合材料后压力框格栅结构方案

复合材料科学与工程 ›› 2020, Vol. 0 ›› Issue (7): 53-57.

偏置椭球冠状先进复合材料后压力框格栅结构方案

徐非凡, 周仕刚^*, 蔡启阳

同济大学航空航天与力学学院,上海200092

收稿日期:2019-10-11 出版日期:2020-07-28 发布日期:2020-07-28
通讯作者: 周仕刚(1963-),男,博士,教授,主要从事复合材料结构应用方面的研究,zhoushig@aliyun.com。
作者简介:徐非凡(1997-),男,研究生,主要从事复合材料结构与智能材料结构方面的研究。

STRUCTURE SCHEME OF OFFSET ELLIPSOIDAL SHELL ADVANCED COMPOSITE REAR PRESSURE BULKHEAD

XU Fei-fan, ZHOU Shi-gang^*, CAI Qi-yang

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

Received:2019-10-11 Online:2020-07-28 Published:2020-07-28

摘要/Abstract

摘要： 本文研究了偏置椭球方程,改变相关参数可得到不同尺寸和形状的后压力框,得到了一种偏置椭球冠状后压力框外形的确定方法。由某型飞机的尺寸相关要求确定后压力框的外形,采用有限元法对此种形式的后压力框进行内压作用下的应变分析以及外压作用下的稳定性分析,采用局部壳体稳定性分析的研究方法确定加筋基本方案,并对格栅加筋后的后压力框进行外压下稳定性分析,考虑不同加筋形式的影响,最终得出较优的格栅加筋结构方案。

关键词: 先进复合材料, 后压力框, 偏置椭球壳, 格栅结构, 稳定性

Abstract: In this paper, the offset ellipsoid equation is studied, and the rear pressure bulkhead of different sizes and shapes can be obtained by changing the relevant parameters. A method for determining the shape of the rear pressure bulkhead is obtained. The shape of the rear pressure bulkhead is determined by the size requirements of a certain type of aircraft. The strain analysis under the internal pressure and the stability analysis under the external pressure are carried out by the finite element method. The stability of parts of the rear pressure bulkhead determines the basic scheme of reinforcement. This article also analyzes the stability of the rear pressure bulkhead after grid reinforcement, considering the influence of different reinforcement forms, and finally obtains a better grid reinforcement structure scheme.

Key words: advanced composites, rear pressure bulkhead, offset ellipsoidal shell, grid stiffened structure, stability

中图分类号:

TB332

徐非凡, 周仕刚, 蔡启阳. 偏置椭球冠状先进复合材料后压力框格栅结构方案[J]. 复合材料科学与工程, 2020, 0(7): 53-57.

XU Fei-fan, ZHOU Shi-gang, CAI Qi-yang. STRUCTURE SCHEME OF OFFSET ELLIPSOIDAL SHELL ADVANCED COMPOSITE REAR PRESSURE BULKHEAD[J]. Composites Science and Engineering, 2020, 0(7): 53-57.

参考文献

[1]杜善义, 章继峰, 张博明. 先进复合材料格栅结构(AGS)应用与研究进展[J]. 航空学报, 2007(2): 419-424.
[2]Hou A, Gramoll K. Design and fabrication of CFRP interstage attach fitting for launch vehicles[J]. Journal of Aerospace Engineering, 1999, 12(3): 83-91.
[3]白瑞祥, 王蔓, 陈浩然. 含损伤复合材料AGS板的屈曲特性[J]. 复合材料学报, 2005(4): 136-141.
[4]蒋诗才, 邢丽英, 李斌太, 等. 复合材料格栅结构单元力学性能预测[J]. 航空材料学报, 2007(4): 65-68.
[5]Huybrechts S, Tsai S W. Analysis and behavior of grid structures[J]. Composites Science & Technology, 1996, 56(9): 1001-1015.
[6]Williams P A, Kim H A, Butler R. Bimodal Buckling of optimised truss-lattice shear panels[J]. AIAA Journal, 2008, 46(8).
[7]Rathbun H J, Zok F W, Waltner S A, et al. Structural performance of metallic sandwich beams with hollow truss cores[J]. Acta Materialia, 2006, 54(20).
[8]何景轩, 何国强, 任明法. 复合材料格栅结构屈曲特性分析[J]. 固体火箭技术, 2008(4): 389-392.
[9]吴德财, 徐元铭, 万青. 先进复合材料格栅加筋板的总体稳定性分析[J]. 复合材料学报, 2007(2): 168-173.
[10]蔡亦霖. 复合材料格栅结构扁球壳的外压稳定性分析[D]. 上海: 同济大学, 2012.
[11]蔡奕霖, 周仕刚, 宫占锋, 等. 复合材料格栅结构扁球壳的外压稳定性分析[J]. 玻璃钢/复合材料, 2012(4): 41-45.
[12]陈星杰. 含损伤先进复合材料后压力框内外压性能研究[D]. 上海: 同济大学, 2017.
[13]蔡启阳. 椭球冠状先进复合材料后压力框结构方案[D]. 上海: 同济大学, 2018.
[14]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(11): 92-98.
[15]徐非凡. 先进复合材料后压力框格栅结构方案确定[D]. 上海: 同济大学, 2019.