姜成杰

【摘 要】复合材料具有良好的设计性、工艺性，其比强度高、比刚度大的优点对于结构减重效果明显，目前空客和波音最新机型复合材料占比均超过50%。某型飞机复合材料平尾整流罩采用复合材料泡沫夹层结构，该结构取代铝合金结构，在重量、防火性和抗破坏等方面优势明显。本文基于新颖的气囊加载方式，采用了封闭金属容器限制方法，对整流罩进行了加载试验。通过对比基于Hypermesh的有限元整流罩建模分析结果，验证了某型飞机复合材料平尾整流罩结构满足刚度设计要求，为复合材料泡沫夹层结构在飞机结构设计中广泛应用，提供了试验和理论依据。

【关键词】复合材料；翼根整流罩；气囊加载；有限元分析

0 引言

近些年来，复合材料技术在各国的航空工业中得到了迅猛的发展，波音和空客的最新机型复合材料占比均超过了50%。二十世纪的飞机多采用金属材料，相比金属材料，复合材料不仅具有人们熟知的比强度高、比刚度大以及抗疲劳性好和耐腐蚀性好等优点，其良好的工艺性和设计性亦是其巨大的优点，二十一世纪越来越多的飞机采用复合材料结构，这已成为提升飞机结构效率和设计工艺性的重要方式。目前，飞机的多个结构部位应用复合材料均取得成功，例如飞机水平尾翼与机身对接区域的整流罩就采用复合材料泡沫夹层结构。本文基于气囊加载技术，对该整流罩进行试验研究，并通过hypermesh有限元建模分析，验证该结构刚度满足设计要求。……