无人机全复合材料机翼结构设计与试验验证

• 作者: 冯雁 刘振东 张迪 郑锡涛
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 复合材料结构 结构设计 强度 结构效率 有限元模型
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 1055-1063
• 页数: 9页
• 分类号: TB332
• 字数: 3970字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160122.002

摘要

为提高全复合材料机翼的有效载荷与机翼质量的比值(载荷/质量比),提出了一种预测全复合材料机翼极限载荷的有限元模拟方法,并建立了提高机翼结构效率的结构设计方案。首先,基于薄壁工程梁理论,对全复合材料机翼进行了理论分析,并对全复合材料机翼的结构形式与铺层形式进行了初始设计；然后,基于初始机翼的试验数据,利用ABAQUS建立了4种不同的有限元模型,通过对比得到了最佳数值模拟方法；接着,建立了14种结构布局形式,并为每种结构形式赋予不同的铺层方案,形成了117个机翼设计方案,对比了各个结构形式的载荷/质量比以及工艺因素；最后,制造了全复合材料机翼并进行了试验验证。结果表明：双工字梁结构为最佳机翼结构布局形式,具有较高的承载效率；模拟载荷与试验值之间的相对误差仅为1.91%,验证了有限元模型的正确性；机翼的载荷/质量比达到了24.17 N/g,相对于初始设计提升了30.65%。所得结论表明设计方法有效。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑锡涛	西北工业大学航空学院	32	348	11.0	18.0
2	冯雁	西北工业大学航空学院	3	17	2.0	3.0
3	刘振东	西北工业大学航空学院	4	27	3.0	4.0
4	张迪	西北工业大学航空学院	5	36	3.0	5.0