熊美蓉，陈琳，张达，刘传军

(1.中国商飞上海飞机制造有限公司，复合材料中心，上海 200123；2.中国商飞北京民用飞机技术研究中心，民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室，北京 102211)

0 引言

复合材料开口产生的局部应力集中会引起结构强度下降，其应力集中水平与层压板铺层比例、载荷情况、缺口尺寸和形状以及缺口约束情况有关。

对于单轴载荷下复合材料开口结构，可采用基于断裂力学模型Mar-Lin准则[1]进行开口层合板剩余强度分析。将开口定义为损伤，通过获得不同铺层下的复合材料断裂韧性、奇异性参数、构型因子等，拟合得到不同开口尺寸下的层合板剩余强度；另一种方法是采用基于应力失效模型的Withney-Nuismer[2]方法，获得圆孔层合板在圆孔中心线上垂直于远场载荷方向的应力分布，再通过点应力或平均应力方法开展失效分析。

而对于复合材料在双轴载荷下的开口强度分析，Lehknitskii理论(解析法)[3]中提出可利用复变函数计算含椭圆孔(圆孔)的正交各向异性无限大板在复杂远场载荷作用下的孔边应力分布。但目前缺少对该方法的试验验证和标准的试验方法。A.Makris[4]总结了几种公开报道的复合材料双轴试验方法，可采用单个加载系统或多个独立加载系统实现多向应力状态，并认为需仔细评估试验件构型以获得合理的失效模式。A.Smits[5]设计了不同倒角的十字型复合材料双轴试验件，研究不同加载比例下试验件应力分布和失效模式。DanielI.M.[6-7]采用八边形试验件对复合材料开口结构开展双轴载荷试验，试验结果与平均应力失效准则和单层渐进失效模型预测结果具有较高的一致性。……