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強度設(shè)計方法是金屬材料結(jié)構(gòu)普遍采用的設(shè)計方法。但在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計中難以應(yīng)用。因為復(fù)合材料層合板強度不僅與鋪設(shè)角、鋪層比例和鋪層順序有關(guān)，而且與強度準則、剛度計算與剛度退化模型有關(guān)，不可簡單求解，故層合板強度設(shè)計方法難以實施。
氣動彈性剪裁設(shè)計方法是利用層合板剛度的可設(shè)計性，特別是耦合效應(yīng)，控制翼面結(jié)構(gòu)氣動彈性變形，以提高靜、動氣動彈性特性的一種以最小結(jié)構(gòu)重量為設(shè)計目標的優(yōu)化設(shè)計方法。這是復(fù)合材料結(jié)構(gòu)所特有的設(shè)計技術(shù)，已成功用于復(fù)合材料前掠翼設(shè)計和機翼優(yōu)化設(shè)計。
多約束目標優(yōu)化設(shè)計方法，這是一種滿足剛度、強度、穩(wěn)定性、振動、氣動彈性等多約束目標最小結(jié)構(gòu)重量的鋪層優(yōu)化設(shè)計方法，也是一種廣義的氣動彈性剪裁設(shè)計。復(fù)合材料層合板性能可剪裁設(shè)計，使零膨脹系數(shù)、負泊松比等特殊要求的設(shè)計成為可能。設(shè)計方法的不斷發(fā)展和完善，使設(shè)計結(jié)果能更好地滿足設(shè)計要求。
三、變厚度層合板設(shè)計
翼面壁板蒙皮一般為變厚度層合板，板厚度依內(nèi)力變化規(guī)律而變化。
變厚度層合板設(shè)計要點是在厚度變化（剛度變化）的部位，應(yīng)有鋪層遞減（或遞增）的過渡區(qū)，避免厚度突變。因為厚度的突變（剛度突變）會引起應(yīng)力集中，容易出現(xiàn)分層，造成結(jié)構(gòu)提前破壞。
厚度變化過渡區(qū)，通常采用斜坡式連續(xù)過渡，鋪層每次遞減 .層，錯開長度大于 ./ %00（即應(yīng)大于遞減高度 "倍）；厚度變化斜度應(yīng)不大于 "(，且表層鋪層應(yīng)連續(xù)光滑。
•+."•
 當采用臺階式厚度變化過渡時，建議階梯寬度 與階高 -"之比大于 ，即 +-"% % %（ -"+& ’((）
第二節(jié) %加筋板設(shè)計
加筋板是由層合板與加筋條構(gòu)成的層合件，可以用作翼面蒙皮壁板、梁腹板、肋腹板，是層合件典型代表。
一、加筋板設(shè)計一般原則
復(fù)合材料加筋板設(shè)計要求與金屬加筋板設(shè)計要求基本相同，加筋板設(shè)計一般原則有：
（）在設(shè)計載荷下，應(yīng)變水平不得超過設(shè)計許用應(yīng)變。
（)）穩(wěn)定性要求：雖然結(jié)構(gòu)試驗已證實，復(fù)合材料加筋板有屈曲（失穩(wěn)）或后屈曲承載能力，但其對疲勞的影響尚不清楚，因此，加筋板是否允許出現(xiàn)屈曲，是一個復(fù)雜問題。因此，不同類型飛機、不同部件、不同部位，采用不同的屈曲要求。通常要滿足在使用載荷下不得屈曲、在設(shè)計載荷下允許后屈曲但不能發(fā)生破壞的要求。對于如整體油箱等有功能要求的重要部位，在設(shè)計載荷下也不允許屈曲。只有次要構(gòu)件采用在使用載荷下不得屈曲，在設(shè)計載荷下允許屈曲的要求，而允許在使用載荷下進入屈曲，只限于薄板（厚度 ((左右）。
（*）加筋條與蒙皮之間應(yīng)剛度、泊松比匹配，以使固化內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形減至最小，以利于整體共固化成形。（+）加筋條與蒙皮結(jié)合處、加筋條端部等細節(jié)設(shè)計應(yīng)避免應(yīng)力集中，以防止發(fā)生
脫膠、分層等破壞。
根據(jù)加筋板設(shè)計原則，可知加筋板設(shè)計要點：
合理分配蒙皮和加筋條承載比例；
"選擇合適的加筋條剖面形狀，且剖面的彎曲剛度正 ,足夠，滿足穩(wěn)定性要求；
蒙皮與加筋條剛度要匹配（包括泊松比匹配）；
調(diào)節(jié)加筋條間距，滿足加筋板總體穩(wěn)定性要求；
%工藝可行。
二、加筋條剖面形狀選擇
加筋條剖面形狀分為開剖面的 -形、 .形（含球頭 .形）、,形、 /形、 &形等；閉剖面的帽形、泡形、 ’形等。開剖面加強筋工藝性明顯優(yōu)于閉剖面加強筋；反過來閉剖面加強筋的扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲穩(wěn)定性能大大優(yōu)于開剖面加強筋。從蒙皮與加強筋結(jié)合
•+)•
 
考慮，形（角形）加強筋易發(fā)生分層，應(yīng)認真設(shè)計。"形和 形剖面推薦選擇。
三、加筋板細節(jié)設(shè)計
加筋板細節(jié)設(shè)計直接關(guān)系到加筋板的受力特性和使用壽命。細節(jié)設(shè)計的重點是使傳力路線連續(xù)合理，剛度、泊松比匹配，減少偏心和減少應(yīng)力集中等。（）加筋條與蒙皮結(jié)合處剛度協(xié)調(diào)設(shè)計考慮 加筋條凸緣厚度 %&%與結(jié)合處蒙皮厚度 %’，為避免加筋條與蒙皮之間出現(xiàn)分層，建議加筋條凸緣厚度取值范圍為：
() *%’ %&% () +%’
式中：%&% ———加筋條凸緣厚度；
%’ —
—加筋條與蒙皮結(jié)合處蒙皮厚度
"加筋條與蒙皮泊松比匹配加筋條與蒙皮泊松比匹配，是保證加筋條與蒙皮二次膠接可靠，避免膠接分層的重要因素。加筋條與蒙皮泊松比不匹配會引起膠接層產(chǎn)生應(yīng)力，致使加筋條與蒙皮脫膠分離，推薦的兩者泊松比相對關(guān)系，如下：
&, ’ -() ’, &% -()
式中：& ———蒙皮泊松比；
’ ———加筋條與蒙皮結(jié)合處蒙皮泊松比；
&% ———加筋條凸緣泊松比。
結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，通常采用增加 .(/層來調(diào)整泊松比值
（*）加筋條端頭設(shè)計
加筋條端頭處，由于剛度突變，易發(fā)生與蒙皮脫膠或分層，并且沿加筋條長度方向擴展，引起破壞。解決的措施：加筋條端頭處增加止裂緊固件；加筋條的緣條端頭過渡區(qū)加長。
（0）形加筋條內(nèi)部結(jié)合面鋪層設(shè)計
形加筋條一般由兩個［形和一個頂板構(gòu)成，為防止三者間內(nèi)部結(jié)合面發(fā)生剝離，結(jié)合面采用 (/鋪層。
（1）形加筋條內(nèi)空腔填充設(shè)計
形，包括 "形和 2形加筋條，兩［形背對背貼合頂角處形成內(nèi)空腔，內(nèi)空腔應(yīng)該用填充料充填并壓實，壓實要求應(yīng)在圖紙上標明。應(yīng)避免由于不充填或填充量不足而出現(xiàn)內(nèi)空腔貧膠區(qū)，引起加筋條纖維的歪扭，也應(yīng)避免由于填充料過量而導(dǎo)致加筋條凸緣突起，或引起填充料壓人凸緣。
（3）角形加筋條與蒙皮結(jié)合處設(shè)計角形加筋條與蒙皮結(jié)合轉(zhuǎn)角處會出現(xiàn)應(yīng)力集中。解決辦法：結(jié)合轉(zhuǎn)角處填充膠
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粘劑等；若仍不能滿足要求，可以適當增加補片當［形加筋條用于內(nèi)壓或外壓受力時，凸緣應(yīng)置于無壓力一側(cè)。（）加筋板蒙皮止裂層設(shè)計
為了防止蒙皮裂紋穿過蒙皮與加筋條的結(jié)合處擴展到加筋條上，蒙皮設(shè)計時，應(yīng)在結(jié)合處增加 "止裂層損傷抑制帶 "止裂層損傷抑制帶應(yīng)沿加筋條方向等寬度鋪設(shè)；并可摻加在蒙皮鋪層中，與蒙皮一起鋪貼。鋪貼時，應(yīng)用膠膜，增加粘接強度。
　
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