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强度设计方法是金属材料结构普遍采用的设计方法。但在复合材料结构设计中难以应用。因为复合材料层合板强度不仅与铺设角、铺层比例和铺层顺序有关，而且与强度准则、刚度计算与刚度退化模型有关，不可简单求解，故层合板强度设计方法难以实施。
气动弹性剪裁设计方法是利用层合板刚度的可设计性，特别是耦合效应，控制翼面结构气动弹性变形，以提高静、动气动弹性特性的一种以最小结构重量为设计目标的优化设计方法。这是复合材料结构所特有的设计技术，已成功用于复合材料前掠翼设计和机翼优化设计。
多约束目标优化设计方法，这是一种满足刚度、强度、稳定性、振动、气动弹性等多约束目标最小结构重量的铺层优化设计方法，也是一种广义的气动弹性剪裁设计。复合材料层合板性能可剪裁设计，使零膨胀系数、负泊松比等特殊要求的设计成为可能。设计方法的不断发展和完善，使设计结果能更好地满足设计要求。
三、变厚度层合板设计
翼面壁板蒙皮一般为变厚度层合板，板厚度依内力变化规律而变化。
变厚度层合板设计要点是在厚度变化（刚度变化）的部位，应有铺层递减（或递增）的过渡区，避免厚度突变。因为厚度的突变（刚度突变）会引起应力集中，容易出现分层，造成结构提前破坏。
厚度变化过渡区，通常采用斜坡式连续过渡，铺层每次递减 .层，错开长度大于 ./ %00（即应大于递减高度 "倍）；厚度变化斜度应不大于 "(，且表层铺层应连续光滑。
•+."•
当采用台阶式厚度变化过渡时，建议阶梯宽度 与阶高 -"之比大于 ，即 +-"% % %（ -"+& ’((）
第二节 %加筋板设计
加筋板是由层合板与加筋条构成的层合件，可以用作翼面蒙皮壁板、梁腹板、肋腹板，是层合件典型代表。
一、加筋板设计一般原则
复合材料加筋板设计要求与金属加筋板设计要求基本相同，加筋板设计一般原则有：
（）在设计载荷下，应变水平不得超过设计许用应变。
（)）稳定性要求：虽然结构试验已证实，复合材料加筋板有屈曲（失稳）或后屈曲承载能力，但其对疲劳的影响尚不清楚，因此，加筋板是否允许出现屈曲，是一个复杂问题。因此，不同类型飞机、不同部件、不同部位，采用不同的屈曲要求。通常要满足在使用载荷下不得屈曲、在设计载荷下允许后屈曲但不能发生破坏的要求。对于如整体油箱等有功能要求的重要部位，在设计载荷下也不允许屈曲。只有次要构件采用在使用载荷下不得屈曲，在设计载荷下允许屈曲的要求，而允许在使用载荷下进入屈曲，只限于薄板（厚度 ((左右）。
（*）加筋条与蒙皮之间应刚度、泊松比匹配，以使固化内应力和翘曲变形减至最小，以利于整体共固化成形。（+）加筋条与蒙皮结合处、加筋条端部等细节设计应避免应力集中，以防止发生
脱胶、分层等破坏。
根据加筋板设计原则，可知加筋板设计要点：
合理分配蒙皮和加筋条承载比例；
"选择合适的加筋条剖面形状，且剖面的弯曲刚度正 ,足够，满足稳定性要求；
蒙皮与加筋条刚度要匹配（包括泊松比匹配）；
调节加筋条间距，满足加筋板总体稳定性要求；
%工艺可行。
二、加筋条剖面形状选择
加筋条剖面形状分为开剖面的 -形、 .形（含球头 .形）、,形、 /形、 &形等；闭剖面的帽形、泡形、 ’形等。开剖面加强筋工艺性明显优于闭剖面加强筋；反过来闭剖面加强筋的扭转刚度和弯曲稳定性能大大优于开剖面加强筋。从蒙皮与加强筋结合
•+)•
考虑，形（角形）加强筋易发生分层，应认真设计。"形和 形剖面推荐选择。
三、加筋板细节设计
加筋板细节设计直接关系到加筋板的受力特性和使用寿命。细节设计的重点是使传力路线连续合理，刚度、泊松比匹配，减少偏心和减少应力集中等。（）加筋条与蒙皮结合处刚度协调设计考虑 加筋条凸缘厚度 %&%与结合处蒙皮厚度 %’，为避免加筋条与蒙皮之间出现分层，建议加筋条凸缘厚度取值范围为：
() *%’ %&% () +%’
式中：%&% ———加筋条凸缘厚度；
%’ —
—加筋条与蒙皮结合处蒙皮厚度
"加筋条与蒙皮泊松比匹配加筋条与蒙皮泊松比匹配，是保证加筋条与蒙皮二次胶接可靠，避免胶接分层的重要因素。加筋条与蒙皮泊松比不匹配会引起胶接层产生应力，致使加筋条与蒙皮脱胶分离，推荐的两者泊松比相对关系，如下：
&, ’ -() ’, &% -()
式中：& ———蒙皮泊松比；
’ ———加筋条与蒙皮结合处蒙皮泊松比；
&% ———加筋条凸缘泊松比。
结构设计过程中，通常采用增加 .(/层来调整泊松比值
（*）加筋条端头设计
加筋条端头处，由于刚度突变，易发生与蒙皮脱胶或分层，并且沿加筋条长度方向扩展，引起破坏。解决的措施：加筋条端头处增加止裂紧固件；加筋条的缘条端头过渡区加长。
（0）形加筋条内部结合面铺层设计
形加筋条一般由两个［形和一个顶板构成，为防止三者间内部结合面发生剥离，结合面采用 (/铺层。
（1）形加筋条内空腔填充设计
形，包括 "形和 2形加筋条，两［形背对背贴合顶角处形成内空腔，内空腔应该用填充料充填并压实，压实要求应在图纸上标明。应避免由于不充填或填充量不足而出现内空腔贫胶区，引起加筋条纤维的歪扭，也应避免由于填充料过量而导致加筋条凸缘突起，或引起填充料压人凸缘。
（3）角形加筋条与蒙皮结合处设计角形加筋条与蒙皮结合转角处会出现应力集中。解决办法：结合转角处填充胶
•1**•
粘剂等；若仍不能满足要求，可以适当增加补片当［形加筋条用于内压或外压受力时，凸缘应置于无压力一侧。（）加筋板蒙皮止裂层设计
为了防止蒙皮裂纹穿过蒙皮与加筋条的结合处扩展到加筋条上，蒙皮设计时，应在结合处增加 "止裂层损伤抑制带 "止裂层损伤抑制带应沿加筋条方向等宽度铺设；并可掺加在蒙皮铺层中，与蒙皮一起铺贴。铺贴时，应用胶膜，增加粘接强度。
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