复合材料波纹板在剪切载荷下的屈曲特性分析与可靠性优化

作     者：郑宇宁 邱志平 苑凯华 ZHENG Yuning;QIU Zhiping;YUAN Kaihua

作者机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京机电工程研究所北京100074 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2016年第35卷第19期

页      面：7-14,25页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11432002) 国防基础科研计划项目(A0420132101 JCKY2013601B001 A0820132001) 高等学校学科创新引智计划项目(B07009) 

主　　题：复合材料 波纹板 屈曲 不确定性 区间分析 可靠性优化 

摘      要：飞机机翼的墙腹板广泛采用复合材料波纹板结构,该结构在剪切载荷作用下的屈曲可靠性是其设计中必须考虑的因素。基于波纹板等效拉伸和弯曲刚度模型,采用Ritz法和最小势能原理,推导了复合材料波纹板临界剪切屈曲载荷的计算方法;充分考虑复合材料属性及外载荷中存在的不确定性,采用区间向量实现不确定参数的定量化;借助参数顶点法确定屈曲载荷因子的上下界,提出了剪切载荷作用下屈曲可靠性的区间分析方法;利用区间可能度指标刻画剪切屈曲可靠度,建立了含不确定参数的复合材料波纹板区间可靠性优化模型。数值算例表明,该方法与有限元方法(FEM)相吻合,优化结果验证了所建立的区间可靠性优化模型及算法的有效性。