1.復合材料加筋壁板長桁參數(shù)工程確定方法,其特征在于,首先根據(jù)有限元節(jié)點載荷確定相鄰長桁之間距離,然后根據(jù)復合材料加筋壁板局部屈曲載荷和總體屈曲載荷之間的關系,確定出長桁緣條和腹板的厚度和高度,具體包括以下步驟:
第一、確定長桁間距:
①:提取翼展1/3處有限元剖面彎矩載荷M;
②:將①步驟中,剖面彎矩載荷M代入公式(1),求出復合材料加筋壁板軸力N;
式中:N:上/下翼面總軸力;
M:翼面切面彎矩;
Hcp:翼盒平均高度,計算按公式(2);
式中:H1:剖面前梁翼型高度;
H2:剖面后梁翼型高度;
Hmax:剖面最大外形高度;
③:計算翼面承受總軸力所需的總面積A,按公式(3)計算;
式中:E:彈性模量,初步計算E取值55GPa;
ε:設計需用應變,初步設計時ε取值3200με;
④:確定長桁面積Ast和蒙皮面積Ask;初步計算長桁面積按Ast=0.35A,蒙皮面積按Ask=0.65A;
⑤:確定蒙皮厚度δsk,按公式(4)計算;
式中:B:翼面剖面前后梁之間距;
⑥:確定長桁間距b,按公式(5)計算;
式中:b:長桁間距;
Dij:復合材料加筋壁板蒙皮彎曲剛度系數(shù);初步計算時,0°取值40%,90°取值10%,±45°取值50%;
α:翼肋間距;
m:沿長桁方向屈曲半波數(shù);
Nx:按公式(6)計算;
Nx=E×ε×δsk (6)
第二、確定長桁參數(shù):長桁參數(shù)主要有長桁緣條寬度bf、長桁腹板高度hw、長桁緣條厚度tf和長桁腹板厚度tw:
①長桁緣條厚度tf一般為蒙皮厚度的0.5~0.8δsk,初步計算tf=0.8δsk;
②長桁腹板厚度tw取值為2倍的長桁緣條厚度tf,tw=2tf;
③確定長桁緣條寬度bf,按公式(7)計算;
bf=6D+tw+14 (7)
式中:D:修理時所需要緊固件直徑;
tw:長桁腹板厚度;
②:確定長桁腹板高度hw,按公式(8)計算;
式中:Nx:按公式(6)計算得出;
b:按公式(5)計算得出;
λ:形狀系數(shù),初步計算λ=1.2;
G:長桁腹板剪切模量,初步計算G取值15~20;
tw:長桁腹板厚度;
Pe:復合材料加筋壁板歐拉屈曲載荷。初步計算按公式(9)計算;
式中:c:復合材料加筋壁板端部支持系數(shù),初步計算c=1;
EI:復合材料加筋壁板剖面彎曲剛度;
α:翼肋之間距離。