2023年第1期导弹与航天运载技术(中英文)No.12023总第392期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.392收稿日期:2022-03-14;修回日期:2022-03-24文章编号:2097-1974(2023)01-0080-05DOI:10.7654/j.issn.2097-1974.20230116复合材料栅格结构设计与分析方法研究王康康,夏慧,张登宇,姚瑞娟,刘利明(北京宇航系统工程研究所,北京,100076)摘要:复合材料具有比强度高、比刚度高和可设计性强等许多优异特性。由碳纤维树脂基复合材料成型的栅格结构,通过斜向筋条进行传力,可在保证承载能力的同时显著降低结构质量,具有广泛的适应性,因此在国外航天器结构设计中得到了大量应用。设计了复合材料栅格结构的代表性叉型单元并开展了试验研究,同时创新性地提出了基于修正最大应力准则的复合材料栅格结构渐进损伤分析方法,分析结果与试验结果高度吻合,验证了该方法的准确性,为复合材料栅格结构的设计和分析工作提供了重要方法依据。关键词:复合材料;叉型单元;分析方法中图分类号:V421.3文献标识码:AInvestigationonStructuralDesignandAnalysisMethodforCompsoiteGridStructuresWangKang-kang,XiaHui,ZhangDeng-yu,YaoRui-juan,LiuLi-ming(BeijingInstituteofAstronauticalSystemsEngineering,Beijing,100076)Abstract:Compositematerialshaceexcellentcharacteristicssuchashighspecificstrengthandhighspecificstiffness.Gridstructuresformedbycarbon/epoxycompositeshavebeenwidelyusedinforeignspacecraftstructuresbecausetheycantransmitforcethroughdiagonalribsandsignificantlyreducestructuralweightwhileensuringstructuralcarryingcapacity.Inthiswork,atypicalcompositefurcateelementstructureisdesignedandtensiontestshavebeenconducted,aprogressivedamageanalysismethodbasedonmodifiedmaximumstresscriterionhasbeencreativelyproposed.Thepredictedresultsarehighlyconsistentwithexperimentaloutcomes,thusvalidatingtheeffectivenessoftheproposedmethod,whichcanprovidesignificantguidanceforfuturedesignandanalysisworkofcompositegridstructures.Keywords:composite;furcateelement;analysismethod0引言碳纤维增强复合材料由于其优异的力学性能而被广泛应用于航空航天领域[1]。在飞行器结构上应用先进复合材料,可比常规的金属结构至少减重25%~30%,并可显著提高飞行器性能,对于国防科技发展具有重要意义[2]。由...