摘要：为了较为准确地预测封头的纤维厚度以提高封头建模的准确性,并研究载荷边界条件对1/8固体火箭发动机复合材料壳体应力求解结果的影响,提供了一种基于ansys acp的纤维缠绕发动机复合材料壳体铺层设计的分析方法,并采用有限元数值模拟对一定内压下的发动机复合材料壳体进行强度研究。基于网格理论,结合三次样条函数法预测发动机复合材料壳体的封头厚度,并采用ansys acp中的插值表功能模拟封头段连续变化的缠绕厚度和缠绕角度,通过在ansys Workbench中对1/8发动机复合材料壳体有限元模型施加一定载荷及边界条件,对壳体的应力、应变进行了求解和分析。结果表明,采用位移对称边界会在约束处造成局部区域的应力分布不均,所设计的发动机壳体基本满足在12 MPa内压下的强度要求,在18 MPa最小设计爆破压强下,过渡段是壳体的应力薄弱区域。文中所采用的分析方法可以为在ansys Workbench中对固体火箭发动机复合材料壳体的设计和强度研究提供借鉴。

摘要：实际工程结构设计中往往将复合材料层合板看成均匀的各向异性板,并用等效弹性模量来表征层合板的刚度。为便于表征复合材料层合板的弹性性能,本研究从理论计算和ansys acp仿真模拟两方面研究单层工程弹性常数与刚度系数的关系、[0/90]_(S)正交对称层合板的等效弹性模量、准各向同性层合板的等效弹性模量和铺层顺序对对称层合板等效弹性模量的影响。结果表明,单层工程弹性常数与刚度系数有较为简单的对应关系;[0/90]_(S)正交对称层合板的等效弹性模量约为单层正轴弹性模量E_(L)与E_(T)之和的一半;准各向同性层合板的等效弹性模量约为E_(L)与E_(T)之和的三分之一;改变铺层顺序后,层合板的等效弹性模量没有发生变化,但对层合板的弯曲刚度有较大影响;并用理论验证有限元解法的合理性,为复合材料层合板的应用设计提供了理论和仿真模拟指导。