螺旋缠绕复合材料圆柱壳屈曲特性

作者：左新龙; 张建; 唐文献; 李永胜; 展铭

来源：舰船科学技术, 2023, 45(18): 58-65.

• 复合材料
• 圆柱壳
• 静水压力
• 螺旋缠绕
• 屈曲特性

为开展螺旋缠绕复合材料圆柱壳屈曲特性试验与数值研究，首先制作3个长径比（L/R）1.9～3.9的螺旋缠绕复合材料圆柱壳，试验研究其静水压力下失效模式。理论模型、有限元模型和试验结果具有良好的一致性。根据NASA SP-8 007规范、Shen理论及数值模型，分析讨论不同长径比对复合材料圆柱壳屈曲载荷的影响规律。结果表明：NASA规范与Shen理论值与试验载荷比值均小于1，采用层合板理论模型预测结果相对保守；当L/R<2.9时，采用线性屈曲分析预测结果相比考虑材料渐进损伤的弧长法较为接近实验值，最大误差为8.7%；当L/R>2.9时，宜采用非线性弧长法模型预测更为保守，其误差为0.8%，圆柱壳破坏直接由失稳引起，未达到强度极限。

• 单位
  江苏科技大学; 中国船舶科学研究中心; 江苏开放大学