[发明专利]复合材料加筋壁板的结构的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体是一种复合材料加筋壁板的结构的制作方法。

背景技术

随着计算机技术的快速发展和工程优化设计方法的不断完善，复合材料结构优化设计已经从简单的层板设计拓展到加筋壁板设计。怎样减少飞机的结构重量，是飞机设计师百年来一直追求的目标。复合材料由于其比强度和比刚度高，抗疲劳抗腐蚀性能好和其剪裁设计的灵活性，受到了广泛的关注。复合材料在飞机结构中应用的比例越来越大，从尾翼逐渐扩展到机翼和机身。

发明内容

本发明针对复合材料加筋壁板的结构布局优化，采用二级优化的方法进行优化，第一级考虑相邻筋条的间距、筋条的厚度和高度、壁板的厚度等设计变量进行尺寸优化。

本发明的技术方案是这样实现的：复合材料加筋壁板的结构的制作方法，步骤如下：

1)采用0，±45和90°的标准铺层；

(2)0和90°两种铺层中每一种至少要占30％，以防任何方向的基体直接受载；

(3)同一角度的叠置铺层数不能大于4，以减小边缘分层现象发生；

(4)壁板和筋条的最外铺层使用±45°的铺层，可以减少损伤；

保证30°与60°具有相同的铺层层数。

同一角度的叠置铺层数不能大于3。

本发明的有益效果为：文中将各设计变量对加筋壁板稳定性的影响以及结构质量与结构稳定性和刚度之间的关系进行了分析，对结构设计有一定的指导意义。提出的二级优化方法对复合材料加筋壁板进行结构布局优化，能够最终获得最佳的结构截面尺寸和铺层顺序。考虑了四边简支的加筋壁板结构，针对其他边界条件和其他筋条截面形状的结构布局优化设计。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明。

复合材料加筋壁板的结构的制作方法，步骤如下：

(1)采用0，±45和90°的标准铺层；

(2)0和90°两种铺层中每一种至少要占30％，以防任何方向的基体直接受载；

(3)同一角度的叠置铺层数不能大于4，以减小边缘分层现象发生；

(4)壁板和筋条的最外铺层使用±45°的铺层，可以减少损伤；

保证30°与60°具有相同的铺层层数。

将各设计变量对加筋壁板稳定性的影响以及结构质量与结构稳定性和刚度之间的关系进行了分析，对结构设计有一定的指导意义。提出的二级优化方法对复合材料加筋壁板进行结构布局优化，能够最终获得最佳的结构截面尺寸和铺层顺序。考虑了四边简支的加筋壁板结构，针对其他边界条件和其他筋条截面形状的结构布局优化设计。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。