航空航天结构材料-聚合物基复合材料的使用、设计与分析概论：3.1设计选材一般原则.pdf

第三章 复合材料的设计验证方法概论 李 敏 提 纲 3.1 复合材料结构设计选材一般原则 3.2 层压板的性能分析 3.3 积木式验证试验方法 2 复合材料结构设计选材一般原则 3 复合材料结构设计选材一般原则  设计选材  结构设计许用值的确定  复合材料基本力学性能及测试方法 4 设计选材 设计选材原则  满足结构完整性要求，低成本  良好的耐环境性  满足解耦特殊性能要求  良好的工艺性、机械加工性和可修理性  与不同材料的匹配型好  满足环保要求  优先选用已有使用经验的材料 5 设计选材 设计选材主要考虑的性能 重 最高工作温度及采用的工艺方法 点 在树 于脂 选 与缺陷/损伤和环境因素有关的性能 择基 适体 用 固化成形工艺参数 的 6 7 结构设计许用值的确定 定义 许用值 （Allowables） 许用值是材料性能许用值的简称。其定义是在一定 的载荷与环境条件下，由层合板试样、元件或细节件等试 验数据，经统计分析后确定的，具有一定置信度和可靠 度的性能表征值。 在概率基础上，由层压板或单层水平上的试验数据确 定的材料值，例如A或B基准值。 结构设计许用值的确定 定义 设计许用值（设计值）（Design allowables） 设计许用值是结构设计许用值的简称。其定义是为 保证整个结构的完整性，根据具体工程项目要求，在材料许 用值和代表结构典型特征的试样、元件 （包括典型结构件） 试验结果，及设计与使用经验基础上确定的设计限制值。 设计许用值的确定是否正确还必须由复合材料结构试验 验证。 结构设计许用值的确定 应力的许用值和设计许用值可由对应的许用应变乘以弹性模量求得 结构设计许用值的确定 设计许用应变 金属材料设计许用值 许用应力 复合材料设计许用值 许用应变 层合板厚度方向的应变、弹性模量及应力分布示意图 结构设计许用值的确定 设计许用应变确定一般原则 层合板拉伸、压缩载荷下强度影响因素实验结果示意图 结构设计许用值的确定 设计许用应变确定一般原则 拉伸设计许用应变  主要考虑层合板开孔（6.35mm