層合板鋪層設(shè)計(jì)一般有 個(gè)鋪設(shè)角（"， %，&"），且每一個(gè)鋪設(shè)角所占鋪層比例應(yīng)不少于 ’"(，以利剛度協(xié)調(diào)；
"層組厚度（同一鋪設(shè)角聚集在一起的層數(shù)）對(duì)單向帶應(yīng)不超過(guò) 層（即限制層組厚度 ) "* +,--為宜；自由邊處限制層組厚度 ) "* ./--），以防發(fā)生基體沿纖維方向開(kāi)裂。
（0）組件化整體化設(shè)計(jì)概念
組件化、整體化設(shè)計(jì)是將若干個(gè)零件設(shè)計(jì)成一個(gè)較大的整體件，可以大大減少零件數(shù)量，減少連接件和連接過(guò)渡區(qū)附加重量、減少裝配，是減輕結(jié)構(gòu)重量、降低成本的有效技術(shù)途徑。
整體化設(shè)計(jì)中，將實(shí)現(xiàn)纖維傳力路線連續(xù)性的結(jié)構(gòu)整體受力布局設(shè)計(jì)與充分利用復(fù)合材料固化成形工藝特點(diǎn)和工藝方法的有機(jī)結(jié)合是提高結(jié)構(gòu)整體化程度的關(guān)鍵。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造（123 4 125）先進(jìn)分析模擬技術(shù)，為整體化設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持，在成本 4效益杠桿作用下，整體化設(shè)計(jì)的實(shí)施還將受到模具工裝復(fù)雜程度和成本、設(shè)備尺寸、容量和設(shè)備更新改造所需費(fèi)用的成本考慮等限制。
設(shè)計(jì) 4制造工藝一體化（ 356）、設(shè)計(jì)面向制造（375）和設(shè)計(jì)面向買得起（ 372）是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)組件化、整體化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，可以使復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性與良好工藝性有機(jī)結(jié)合。
結(jié)構(gòu)整體成形工藝技術(shù)，目前主要有：
共固化、二次固化、二次膠接工藝；
預(yù)成形件 4 895（或 876）等液體成形工藝；
%纖維纏繞工藝。
結(jié)構(gòu)整體化設(shè)計(jì)，需具體結(jié)構(gòu)具體分析，工程上成功應(yīng)用實(shí)例，如 :—0飛機(jī)外翼
整體翼面壁板、正弦波腹板梁、機(jī)翼整體下翼面壁板（帶縱墻）、 2.""垂尾安定面格柵結(jié)構(gòu)壁板、整體纏繞機(jī)身等。
三、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊考慮
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)原則與金屬結(jié)構(gòu)基本上是相同的，但是，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)性能的可設(shè)計(jì)性和結(jié)構(gòu)件成形與材料形成同時(shí)完成，以及對(duì)使用環(huán)境因素敏感（濕熱、沖擊損傷等）等特點(diǎn)，促使復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比金屬結(jié)構(gòu)更加強(qiáng)調(diào)材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析和制造工藝三個(gè)主要方面的綜合協(xié)調(diào)，如圖 . ;’ ;0所示。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程圖。結(jié)構(gòu)采用并行工程方法研制。
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特殊考慮，主要有以下幾方面：
（’）設(shè)計(jì)選材與許用值確定
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選材考慮的主要因素：
•.+"•
圖 " "%復(fù)合材料零構(gòu)件綜合協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)關(guān)系示圖
•
設(shè)計(jì)選材必須根據(jù)具體使用部位，綜合權(quán)衡考慮復(fù)合材料最高使用溫度、沖擊后壓縮強(qiáng)度（&’(）、濕 )熱引起的性能退化以及材料的工藝性（如樹(shù)脂體系固化溫度、固化時(shí)間、工藝方法）、成本、使用經(jīng)驗(yàn)等因素，進(jìn)行折衷、優(yōu)選。
•
按結(jié)構(gòu)性能或功能要求決定所選纖維，如結(jié)構(gòu)多選擇高強(qiáng)碳纖維，主結(jié)構(gòu)可選擇中模高強(qiáng)碳纖維，而有透波要求的結(jié)構(gòu)選擇玻璃纖維；對(duì)承受拉伸載荷為主的結(jié)構(gòu)多選擇玻璃纖維，也可選擇芳綸。
•
按結(jié)構(gòu)最高工作溫度和耐濕 )熱性能要求，決定所選樹(shù)脂基體的類型；環(huán)氧分為可用于 *+&以下和 +&以下兩大類；雙馬一般用于 *+以下。
•按工藝要求選擇專用樹(shù)脂體系。不同的工藝方法有其專用的樹(shù)脂體系，如
,-.樹(shù)脂、 ,/0樹(shù)脂、纏繞用樹(shù)脂等。
設(shè)計(jì)許用值確定
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)許用值以許用應(yīng)變表示，其確定不僅要考慮結(jié)構(gòu)完整性（民機(jī)為適航性）要求，而且與使用經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)。復(fù)合材料復(fù)雜的破壞機(jī)理、有限的結(jié)構(gòu)分析技術(shù)和使用經(jīng)驗(yàn)，使得目前“限制設(shè)計(jì)應(yīng)變”的設(shè)計(jì)方法，“靜力覆蓋疲勞設(shè)計(jì)”的疲勞門(mén)檻值法和“損傷容限設(shè)計(jì)在許用值確定時(shí)考慮”等，仍占主導(dǎo)。因此，目前常用樹(shù)脂基復(fù)合材料的設(shè)計(jì)許用應(yīng)變?nèi)匀辉?+12 3+142的范圍之內(nèi)。預(yù)成形件 ) ,-.成形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)許用值正在研究之中。
（）靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)和剛度“剪裁”設(shè)計(jì) "結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)金屬材料結(jié)構(gòu)通常按強(qiáng)度設(shè)計(jì)，剛度校核辦法進(jìn)行設(shè)計(jì)。因?yàn)榻饘俨牧鲜蔷|(zhì)各向同性材料， ［］，單一設(shè)計(jì)變量設(shè)計(jì)。
層合結(jié)構(gòu)鋪層設(shè)計(jì)一般按面內(nèi)剛度設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核辦法進(jìn)行。因?yàn)閷雍习鍛?yīng)變分布是線性的而應(yīng)力分布與各層剛度特性有關(guān)，沿厚度方向?yàn)榉沁B續(xù)分布的。而且強(qiáng)度條件又包括至少 5個(gè)強(qiáng)度參數(shù)（平面問(wèn)題）。因此，對(duì)復(fù)合材料按強(qiáng)度要求進(jìn)行
•6•
鋪層設(shè)計(jì)，實(shí)際上，是難以實(shí)現(xiàn)的。
剛度“剪裁”設(shè)計(jì)層合板剛度可“剪裁”設(shè)計(jì)，目前對(duì)翼面壁板多采用對(duì)稱非均衡設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)彎一扭耦合效應(yīng)，的利用。
對(duì)稱鋪層設(shè)計(jì)使［］"，有利于消除非對(duì)稱引起的翹曲。若將對(duì)稱均衡鋪層設(shè)計(jì)，改變其中的任一偏軸方位（其他偏軸方位不變）即可獲得對(duì)稱非均衡鋪層結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法較為簡(jiǎn)單易行，這個(gè)調(diào)整過(guò)程主要是針對(duì) %&，’&，兩個(gè)剛度系數(shù)進(jìn)行的，用于翼面氣動(dòng)彈性剪裁設(shè)計(jì)。
［ ］%的非對(duì)稱非均衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多在直升機(jī)旋翼拉一彎、拉一扭耦合效應(yīng)設(shè)計(jì)中考慮。
"熱應(yīng)力與熱變形控制復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件是通過(guò)熱壓固化工藝成形的。固化成形溫度與大氣溫度差可達(dá) % ( ’)，而復(fù)合材料結(jié)構(gòu)又是薄壁整體化結(jié)構(gòu)，熱應(yīng)力和熱變形控制必須考慮，針對(duì)具體問(wèn)題作具體分析。
（*）耐久性 +損傷容限設(shè)計(jì)技術(shù)途徑
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