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強度設計方法是金屬材料結構普遍采用的設計方法。但在復合材料結構設計中難以應用。因為復合材料層合板強度不僅與鋪設角、鋪層比例和鋪層順序有關，而且與強度準則、剛度計算與剛度退化模型有關，不可簡單求解，故層合板強度設計方法難以實施。
氣動彈性剪裁設計方法是利用層合板剛度的可設計性，特別是耦合效應，控制翼面結構氣動彈性變形，以提高靜、動氣動彈性特性的一種以最小結構重量為設計目標的優化設計方法。這是復合材料結構所特有的設計技術，已成功用于復合材料前掠翼設計和機翼優化設計。
多約束目標優化設計方法，這是一種滿足剛度、強度、穩定性、振動、氣動彈性等多約束目標最小結構重量的鋪層優化設計方法，也是一種廣義的氣動彈性剪裁設計。復合材料層合板性能可剪裁設計，使零膨脹系數、負泊松比等特殊要求的設計成為可能。設計方法的不斷發展和完善，使設計結果能更好地滿足設計要求。
三、變厚度層合板設計
翼面壁板蒙皮一般為變厚度層合板，板厚度依內力變化規律而變化。
變厚度層合板設計要點是在厚度變化（剛度變化）的部位，應有鋪層遞減（或遞增）的過渡區，避免厚度突變。因為厚度的突變（剛度突變）會引起應力集中，容易出現分層，造成結構提前破壞。
厚度變化過渡區，通常采用斜坡式連續過渡，鋪層每次遞減 .層，錯開長度大于 ./ %00（即應大于遞減高度 "倍）；厚度變化斜度應不大于 "(，且表層鋪層應連續光滑。
•+."•
 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 %加筋板設計
加筋板是由層合板與加筋條構成的層合件，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、加筋板設計一般原則
復合材料加筋板設計要求與金屬加筋板設計要求基本相同，加筋板設計一般原則有：
（）在設計載荷下，應變水平不得超過設計許用應變。
（)）穩定性要求：雖然結構試驗已證實，復合材料加筋板有屈曲（失穩）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屈曲，是一個復雜問題。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、在設計載荷下允許后屈曲但不能發生破壞的要求。對于如整體油箱等有功能要求的重要部位，在設計載荷下也不允許屈曲。只有次要構件采用在使用載荷下不得屈曲，在設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剛度、泊松比匹配，以使固化內應力和翹曲變形減至最小，以利于整體共固化成形。（+）加筋條與蒙皮結合處、加筋條端部等細節設計應避免應力集中，以防止發生
脫膠、分層等破壞。
根據加筋板設計原則，可知加筋板設計要點：
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，滿足穩定性要求；
蒙皮與加筋條剛度要匹配（包括泊松比匹配）；
調節加筋條間距，滿足加筋板總體穩定性要求；
%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于閉剖面加強筋；反過來閉剖面加強筋的扭轉剛度和彎曲穩定性能大大優于開剖面加強筋。從蒙皮與加強筋結合
•+)•
 
考慮，形（角形）加強筋易發生分層，應認真設計。"形和 形剖面推薦選擇。
三、加筋板細節設計
加筋板細節設計直接關系到加筋板的受力特性和使用壽命。細節設計的重點是使傳力路線連續合理，剛度、泊松比匹配，減少偏心和減少應力集中等。（）加筋條與蒙皮結合處剛度協調設計考慮 加筋條凸緣厚度 %&%與結合處蒙皮厚度 %’，為避免加筋條與蒙皮之間出現分層，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生應力，致使加筋條與蒙皮脫膠分離，推薦的兩者泊松比相對關系，如下：
&, ’ -() ’, &% -()
式中：& ———蒙皮泊松比；
’ ———加筋條與蒙皮結合處蒙皮泊松比；
&% ———加筋條凸緣泊松比。
結構設計過程中，通常采用增加 .(/層來調整泊松比值
（*）加筋條端頭設計
加筋條端頭處，由于剛度突變，易發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加長。
（0）形加筋條內部結合面鋪層設計
形加筋條一般由兩個［形和一個頂板構成，為防止三者間內部結合面發生剝離，結合面采用 (/鋪層。
（1）形加筋條內空腔填充設計
形，包括 "形和 2形加筋條，兩［形背對背貼合頂角處形成內空腔，內空腔應該用填充料充填并壓實，壓實要求應在圖紙上標明。應避免由于不充填或填充量不足而出現內空腔貧膠區，引起加筋條纖維的歪扭，也應避免由于填充料過量而導致加筋條凸緣突起，或引起填充料壓人凸緣。
（3）角形加筋條與蒙皮結合處設計角形加筋條與蒙皮結合轉角處會出現應力集中。解決辦法：結合轉角處填充膠
•1**•

 

粘劑等；若仍不能滿足要求，可以適當增加補片當［形加筋條用于內壓或外壓受力時，凸緣應置于無壓力一側。（）加筋板蒙皮止裂層設計
為了防止蒙皮裂紋穿過蒙皮與加筋條的結合處擴展到加筋條上，蒙皮設計時，應在結合處增加 "止裂層損傷抑制帶 "止裂層損傷抑制帶應沿加筋條方向等寬度鋪設；并可摻加在蒙皮鋪層中，與蒙皮一起鋪貼。鋪貼時，應用膠膜，增加粘接強度。
　
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