刘龙斌
,
吕明云
,
肖厚地
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140603.001
为了研究含初始裂纹蒙皮薄膜的抗撕裂行为,选用Kevlar纤维增强的具有预制初始裂纹切口(PIC)的平流层飞艇用蒙皮薄膜,采用弹塑性断裂力学平面应力分析方法,考虑经纬向纱束之间的滑移摩擦效应,分析了薄膜裂纹尖端的撕裂强度与变形形式,建立了裂纹尖端撕裂物理模型和基于摩擦效应修正的等差法拉伸变形计算模型,获得了裂纹尖端应力集中区的应力分布.为验证计算模型的合理性,分别对PIC长度为10、20、30及40 mm的试样进行了撕裂强度试验.结果表明:当PIC宽度比率不超过0.50时,模型计算值与试验值的误差小于4.12％;与改进的应力强度因子法相比,所建计算模型具有更高的计算精度,为平流层飞艇蒙皮撕裂强度的设计提供了一种有效的方法.
关键词:
层压结构
,
撕裂行为
,
平流层飞艇
,
计算模型
,
断裂韧性
宋林
,
姜鲁华
,
张远平
,
徐文宽
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160219.003
飞艇囊体膜材的弹性常数是飞艇外形设计、结构分析、动力学分析的基础.本文根据正交异性平面应力模型假设,应用双向拉伸试验方法获得了飞艇囊体膜材HV130在不同载荷比条件下的经纬向弹性模量和泊松比.对飞艇囊体进行应力分析,得到囊体应力的理论解及环向应力和轴向应力的载荷比.根据飞艇囊体受力情况,选取对应的弹性常数,对飞艇进行不同压差条件下的静力学仿真分析.利用非接触应变测量系统测试不同压差条件下飞艇囊体的变形情况,验证了双向拉伸试验所得的弹性常数的准确性和仿真分析的可靠性.本文能为飞艇的外形设计和结构分析提供参考.
关键词:
平流层飞艇
,
囊体膜材
,
双向拉伸试验
,
非接触式应变测量系统
,
弹性常数
