缝纫泡沫夹芯复合材料板的稳定性分析

      整体屈曲是缝纫复合材料夹芯板的一种重要失效模式。考虑到缝纫夹芯复合材料板一般较厚且面板与芯层厚度相差较大，缝纫T艺对夹芯板刚度影响较大的特点，基于高阶剪切理论，编制了缝纫泡沫夹芯复合材料板稳定性分析的有限元程序。利用该程序对多个算例进行了计算，所得临界屈曲应力与文献及试验结果吻合很好。同时，讨论了不同边界条件下缝纫泡沫夹芯复合材料板稳定性随缝纫参数（包括针距、行距和缝纫针半径）以及结构参数（包括面板铺层角、芯层厚度和缝纫夹芯板边长）的变化规律。

       由于横向性能较差，尤其是面板与夹芯之间的界面强度较低，使得传统复合材料夹芯板在航空、船舶等T程领域无法作为结构材料大量使用。Adams等提出了缝纫泡沫夹芯结构形式的复合材料，即用韧性缝线在厚度方向将面板和夹芯缝合在一起，然后整体固化成型。这种缝纫T艺大大提高了复合材料夹芯板的横向性能尤其是横向剪切强度。近年来，国内外对各种缝纫增强的复合材料研究较多。其中，文献[8]和[9]基于经典层合板理论，将缝线等效为分布的弹性约束，对含有各种分层形式的缝纫复合材料层合板的局部屈曲性能进行了分析；而文献[10]进一步考虑了T艺缺陷造成的缝线松弛，将缝线等效为双线性的弹性约束，对含有不同分层的缝纫复合材料层合板的局部屈曲性能进行了分析。

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