金晖

【摘 要】本文介绍了以不同的方式读取PATRAN中复合材料结构的单向应变和主应变，比较了两种方式读取工作应变的差异，阐述了差异产生的原因，指明复合材料结构在应变分析中需要根据不同的应变分析要求读取工作应变。

【关键词】复合材料；单向应变；主应变；工作应变；许用应变

0 引言

复合材料由于密度小、比强度和比模量高、抗疲劳性能优越、性能可设计和易于整体成形的优异特性，自20世纪60年代诞生起就显示了强大的生命力。复合材料设计与制造技术的发展和成熟，推动了其在民用飞机中的广泛应用。近年来，低成本、高性能的复合材料结构越来越多的应用到民用飞机上。如空客A350和波音787飞机上都采用了大量的复合材料。

1 复合材料结构应变校核

复合材料结构广泛应用的背后，隐藏的是复合材料结构的设计和制造。其中复合材料设计的优劣需要通过强度分析结合验证试验来完成适航验证。

对于复合材料结构的强度分析来说，首当其冲的就是应变分析。复合材料结构通过设计许用值试验，获取复合材料结构的拉伸、压缩和剪切性能的许用应变。再通过PATRAN软件建立复合材料结构的有限元模型，运用NASTRAN软件计算出内力解，获取对应复合材料结构的工作应变，通过公式（1）进行应变强度分析，获取结构应变安全裕度。

需要注意的是，在应变分析中，工作应变采用单向应变还是主应变需要根据强度计算原则顶层文件来选取。……