应变率对复合材料壳体外压性能的影响①
2012-08-31何高让王凌云
固体火箭技术 2012年6期
侯 晓,秦 谊,何高让,王凌云
(1.中国航天科技集团公司四院,西安 710025;2.中国航天科技集团公司四院四十一所,固体火箭发动机燃烧、热结构与内流场国防科技重点试验室,西安 710025)
0 引言
潜射导弹在水下高速运行时,弹体表面会产生空泡,当导弹穿越水面时,因介质突变,空泡发生溃灭,引起导弹力学环境急剧变化。空泡溃灭时间约为5 ms[1],复合材料壳体在此过程中受到冲击外压载荷的作用。国内外学者对复合材料壳体的外压稳定性问题进行了广泛的研究。Smerdov[2]基于经典薄壳理论通过对铺层角度进行优化,提出提高复合材料壳体外压载荷的方法。Han等[3]基于一阶剪切理论研究了对称铺设圆柱壳在侧向外压和静水外压载荷作用下的屈曲特性。杜建科等[4]采用非线性屈曲理论,在不考虑几何缺陷和材料缺陷的条件下,利用ANSYS软件对纤维缠绕复合材料壳体和燃烧室侧压稳定性进行了对比计算。Ouellette等[5]给出了纤维缠绕材料圆管在侧向压力作用下的屈曲荷载计算方法,指出对复合材料圆柱壳结构进行外压屈曲分析时必须考虑初始几何缺陷的影响。周承倜等[6]使用能量法和有限差分法分析了多层复合材料圆柱薄壳在静水压力作用下的屈曲性能,考虑了初始几何缺陷、几何非线性和材料的物理非线性等因素对临界载荷的影响。王永志等[7]对复合材料旋转壳的失稳问题进行了有限元推导,考虑了横向剪切变形的影响,认为横向剪切变形对复合材料构件的结构稳定性影响较大。……
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