(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910384407.1
(22)申请日 2019.05.09
p63战斗机
地址 710065 陕西省西安市电子2路86号
(72)发明人 陈宏 秦强 张肖肖 李永瑞
张仡
(74)专利代理机构 中国航空专利中心 11008
代理人 杜永保
(51)Int.Cl.
G06F 17/50(2006.01)
(54)发明名称一种复合材料薄壁管拉扭非比例恒幅试验载荷设计方法(57)摘要本发明公开了一种复合材料碳纤维增强薄壁管拉扭非比例多轴试验载荷设计方法，针对单向铺层的复合材料薄壁管试件，将考虑复合材料各向异性特征的Tsai -Wu静强度准则转化为复合材料多轴疲劳的等效应力幅模型，建立 以Tsai -Wu等效应力幅为基准的复合材料薄壁管拉扭非比例载荷计算过程。本发明首次提出并实现了单向铺层复合材料薄壁管试件拉扭非比例载荷设计方法，该方法定义了复合材料多轴疲劳等效应力幅、计算过程描述准确、算法程序简单，为研究复合材料非比例多轴疲劳特性与在相同等效应力条件下非比例相位差对复合材料疲劳寿命影
走月亮教案响分析提供了基础。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 110135045 A 2019.08.16
C N 110135045
A
书籍是全世界的营养品1.一种复合材料薄壁管拉扭非比例恒幅试验载荷设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：基于静强度准则修改得到等效应力幅计算表达式；
步骤2：给定一个单向铺层角度值，按照纤维方向的静强度值的百分比确定目标等效应力幅、拉扭应力比大小和拉扭正弦波载荷相位差，形成拉扭正弦波形载荷时间历程数据；
步骤3：对给定的单向铺层角度值，采用复合材料当前铺层角度下拉扭应力转化为纤维方向坐标系下的统一应力转化矩阵表达式，计算纤维方向坐标系下各方向应力分量；
步骤4：对步骤3转换后的应力，计算等效应力幅，并与给定的目标等效应力幅大小进行比较，如果误差不可接受，则返回步骤2修改拉扭应力幅初始值进行循环计算，直到误差可接受时则退出循环，确定此时的拉扭应力幅大小和相位差；
步骤5：返回步骤2修改拉扭正弦波载荷相位差，重复前述过程，确定相应的拉扭应力幅大小和相位差；
步骤6：返回步骤2修改铺层角度，重复前述过程，则可得到不同铺层角度下，相同等效应力幅下，拉扭载荷在不同相位差时的应力幅大小载荷水平。
我的地理老师2.如权利要求1所述的一种复合材料薄壁管拉扭非比例恒幅试验载荷设计方法，其特征在于，静强度准则包括Tsai -Wu准则、Hill -Tsai准则、Hashin准则和Puck准则。
山火3.如权利要求1所述的一种复合材料薄壁管拉扭非比例恒幅试验载荷设计方法，其特征在于，步骤2中，目标等效应力幅大于静强度75％。
4.如权利要求1所述的一种复合材料薄壁管拉扭非比例恒幅试验载荷设计方法，其特征在于，步骤2中，通过计算机编程计算获得拉扭正弦波形载荷时间历程数据。
5.如权利要求1所述的一种复合材料薄壁管拉扭非比例恒幅试验载荷设计方法，其特征在于，步骤4中
可接受的误差为小于0.001Mpa。
6.如权利要求2所述的一种复合材料薄壁管拉扭非比例恒幅试验载荷设计方法，其特征在于，步骤1基于Tsai -
Wu静强度准则修改得到的等效应力幅计算表达式为：
捷克 斯洛伐克其中，X T 为纤维方向拉伸强度，X C 为纤维方向压缩强度，Y T 为垂直于纤维方向拉伸强度，Y C 为垂直于纤维方向压缩强度，S 12为剪切强度，F1、F2、F11、F22、F66、F12为通过复合材料不同方向的静强度值确定的材料参数，Δσeq 为等效应力幅，Δσ11、Δσ22、Δτ12为在材料坐标系下的各方向应力分量幅度。
7.如权利要求6所述的一种复合材料薄壁管拉扭非比例恒幅试验载荷设计方法，其特征在于，基于Tsai -Wu静强度准则时步骤2中得到的拉扭正弦波数学表达式为：
σxx (t)＝σxx ,a
sin(wt)
其中，w是角速度，是拉扭载荷之间的相位角度，σxx ,a 和τxy ,a 分别是拉压和剪切应力幅度。
8.如权利要求7所述的一种复合材料薄壁管拉扭非比例恒幅试验载荷设计方法，其特征在于，步骤3中，针对缠绕型碳纤维增强复合材料薄壁管试件，建立以纤维方向为基准的坐标系，将不同缠绕角度的试件承受的应力统一到该坐标基准下，应力转换表达式如下：
权 利 要 求 书1/2页2CN 110135045 A
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