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申请/专利权人：中航沈飞民用飞机有限责任公司

摘要：本发明属于复合材料机体结构稳定性符合性验证领域，提供了一种基于稳定性特征的民机复合材料加筋壁板长桁刚度确定方法，在已知复合材料加筋壁板蒙皮铺层信息及长桁间距的基础上，确定满足复合材料加筋壁板结构失效模式中局部屈曲先于整体屈曲发生的长桁最小临界刚度值的方法。基于需要进行初步设计的复合材料加筋壁板结构，通过经典层合板理论计算，得到蒙皮铺层的参数，结合长桁间距以及通过试验拟合的经验曲线得到修正系数，通过理论计算得到长桁的最小刚度值。本发明可广泛应用于国内民用飞机复合材料结构机体强度设计工作，在缩短设计周期、降低研发成本、提高结构经济性等方面起着关键性作用。

主权项：1.一种基于稳定性特征的民机复合材料加筋壁板长桁刚度确定方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：通过层合板理论计算已知铺层信息蒙皮的刚度矩阵，计算蒙皮铺层参数β、γ、λ；由于加筋壁板蒙皮的铺层信息已知，通过层合板理论得到蒙皮拉伸刚度矩阵Aij及蒙皮弯曲刚度矩阵Dij，蒙皮铺层参数β、λ、γ的计算公式参见式1、式2、式3； 第二步：通过蒙皮铺层参数β和已知长桁间距P得到长桁弯曲刚度参数Zmin；通过第一步计算得到的蒙皮铺层参数β和已知加筋壁板的长桁间距P，得到长桁弯曲刚度参数Zmin，计算公式参见式4；Zmin＝P×1183.9×β4第三步：通过长桁间距P计算修正系数K；由已知的加筋壁板长桁间距P，得到修正系数K，计算公式参见式5；K＝-0.002059P2+0.191P+0.09675第四步：通过蒙皮铺层参数λ得到长桁与蒙皮拉伸刚度比参数Wmin；通过第一步计算得到的蒙皮铺层参数λ，得到蒙皮拉伸刚度比参数Wmin，计算公式参见式6；Wmin＝1.208λ2-1.819λ+0.68656第五步：通过蒙皮铺层参数γ与参数Wmin计算长桁拉伸刚度EAst与蒙皮拉伸刚度EAsk的比；通过第一步计算得到的蒙皮铺层参数γ、步骤三得到的修正系数K以及第四步得到的参数Wmin，计算长桁拉伸刚度EAst与蒙皮拉伸刚度EAsk的比计算公式参见式7； 第六步：通过长桁弯曲刚度参数Zmin与计算长桁弯曲刚度EI与蒙皮铺层参数C0二者的差值；通过第五步计算得到长桁与蒙皮的拉伸刚度比以及第二步计算得到的长桁弯曲刚度参数Zmin，计算长桁弯曲刚度EI与蒙皮铺层参数C0的差值，计算公式参见式8； 第七步：计算蒙皮铺层参数C0；通过长桁间距P及层合板理论得到的蒙皮刚度矩阵，计算蒙皮铺层参数C0，计算公式参见式9； 第八步：计算长桁弯曲刚度EI；第八步：通过第七步得到的蒙皮铺层参数C0以及式8，计算得到长桁弯曲刚度EI；第九步：通过长桁间距P及蒙皮铺层刚度矩阵得到蒙皮拉伸刚度EAsk；基于长桁间距及由层合板理论计算得到的蒙皮刚度矩阵，计算蒙皮拉伸刚度EAsk，计算公式参见式10； 第十步：通过第五步中长桁拉伸刚度EAst与蒙皮拉伸刚度EAsk的比确定长桁的拉伸刚度EAst；基于第五步得到的长桁与蒙皮的拉伸刚度比以及第九步得到的蒙皮拉伸刚度，计算得到长桁的拉伸刚度EAst；EAst及EI不包含蒙皮的有效宽度。

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