’,
&*式中采用 &计及了面板承剪能力。从内力 -和芯子剪应力 的表达式可以看出， &是一个主要影响参数。由于面
板厚度 "远小于芯子厚度 "，". ."，则，芯子厚度 "成为重要的设计参数。设计步骤： %根据 -和 的大小，可以初步进行层合板面板设计和选择芯子的规格尺寸。 &利用夹层结构有限元分析程序，分析初步设计所得夹层板梁的总体稳定性和
挠度以及面板皱折和格间失稳等。分析时，边界支持条件要合理模拟。
重复上述步骤，调整芯子厚度 "，和芯子规格型号。面板重新设计时，需先满足刚度和稳定性要求，再进行校核强度、核算重量、成本，以实现最小重量、最低成本的优化设计。
（）全高度蜂窝夹层结构设计分析（概述）全高度蜂窝夹层结构用于舵面构件，主要受到反对称气动载荷作用，芯子强度是设计关键。对于全高度翼面蜂窝夹层结构，外形已固定，可设计变量为芯子密度和面板厚度。芯子密度可根据由局部（气动）压力或吸力大小确定的平拉或平压应力 ，按下 •10/•
式进行初步设计。［］" 即：按芯子的许用平压（或平拉）强度［ ］等于 倍平压或平拉应力 ，选择芯
子规格和尺寸。面板厚度 %的设计方法同夹层板梁面板。根据初步设计结果，利用夹层结构有限元分析程序，进行刚度校核、稳定性校核
等，并逐步调整获得最佳设计结果。
四、夹层结构细节设计
夹层结构细节设计是直接影响制造装配、使用寿命和成本的关键设计环节。（&）边缘闭合设计边缘闭合是夹层结构设计特有的问题，若边缘处还需与其他结构件连接，则要补强。边缘闭合有两种基本形式：面板折成斜面闭合。 "边缘斜面闭合设计边缘斜面闭合（补强）设计从载荷传递路线考虑有以下几点：
•斜面角度应不大于
’(；
•
面板在过渡区逐段增强；
•
边缘厚度应大于（螺钉或铆钉）连接所需最小厚度；
•
工艺可以是共固化成形，也可以二次固化成形。
边缘连接件闭合设计边缘连接件有槽形和 )形等剖面闭合方式。边缘连接件与蜂窝夹层板结合面主要传递剪切载荷，胶粘剂粘接强度应满足要求。同时，在接头区周围蜂窝芯子允许加密或用合适的泡沫胶粘剂填充，接头加强区的面板应加厚，加强区的宽度应为接头胶接区宽度的 *+, -倍。
（*）芯子增强设计夹层结构由于垂面载荷作用或强度、刚度要求等原因，芯子需要增强。一般采取充填树脂胶、局部芯子加密、加入垫块或成形件等办法增强芯子。（）防潮密封设计
实际使用经验表明，蜂窝夹层结构一旦有水分浸入蜂窝芯格，水分就难以排出；水分使胶粘剂性能退化，水分蒸发体积膨胀会引起面板与芯子脱胶分离、面板起泡，造成频繁维修等耐久性问题。而蜂窝夹层结构修理困难，因此，防潮密封设计对蜂窝夹层结构设计至关重要，必须特别关注。
蜂窝夹层结构防潮设计措施有以下几点： "复合材料面板表面涂密封剂，如 .&’& -.&’封孔剂， /’0—*底漆和 /12— &面漆； •30•
密封所有水分可能浸入蜂窝芯格的通道，当然，适当增加复合材料面板厚度，提高其抗冲击分层能力，也可减少水分浸入通道。（）受侧压夹层板边缘支持的设计建议
夹层板受侧压作用，边缘支持设计应避免发生面板弯曲引起的平拉伸分层开裂。为此，应在夹层板边缘处将蜂窝削成斜面、面板闭合与支持结构胶接连接，结合面承受剪切载荷，
五、夹层结构连接设计
夹层结构连接设计与层合件连接设计不同，必须充分考虑夹层结构薄面板、厚蜂窝芯和弱的难以承受或传递垂直面板集中载荷等特点。故此，夹层结构连接设计主要采用两大技术措施：
（"）局部增强目的在于提高芯子受载处的强度和将集中载荷分散。局部增强方法包括：局部充填胶（树脂）或填充料和镶嵌各种增强件（如杯形件或碗形件、垫块、衬套、螺母、凸桩或螺柱等）。
（）采用专用连接件目的在于保持面板载荷的连续传递（如： 形连接件）或实现夹层板交角连接（如角形连接件、丌形连接件）等。当然，专用连接件也可实现夹层结构与非夹层结构的连接。
第三节 %格栅结构设计
格栅结构（&’() *+’,-+,’.*）是指格形（方形格、菱形格、三角形格）密加筋骨架的加筋板或加筋壳（筒壳或锥壳）。由于格间距小，格形加筋骨架形似网，故又称网格结构。
格栅式结构早在第二次世界大战时，已在英国 /0"轰炸机机身上应用。现代民机 12"3—233，1223，123尾翼安定面均采用了复合材料格栅式结构蒙皮壁板。格栅结构是一种整体结构稳定性好、结构效率高、生存力强的结构形式，在航宇结构上有广泛应用前景。
一、复合材料格栅结构特点
格栅结构与加筋板结构不同，是整体格形骨架密加筋板或壳。若采用金属材料加工制造格栅结构，无论是热加工方法还是冷加工方法制造，都是十分困难、昂贵的。但是，采用复合材料制造格栅结构，情况就发生了根本变化，其显著特点有：
格形骨架可以用纤维束（带）连续短程铺放构成，充分发挥纤维定向承载能力；
•24•
而且格形骨架整体性好。也可用模块式格栅结构技术制造。
方形格、菱形格、等角形格（三角形格）等多种格形格栅，可以满足结构不同部位设计需求，格栅结构平直机翼上翼面蒙皮壁板，是一个很有代表性的例子。上翼面从翼尖到翼根压缩载荷逐步增大。根部按强度设计成方形格栅承受高的轴向压缩载荷；中间部分为三角形格栅具有很好的稳定性；外端承载较小，加大肋间距（即格间距）进行优化设计，从而实现高结构效率。
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