Влияние углов ориентации слоя на толщину несущих панелей из слоистого композита

Задача проектирования тонкостенных панелей из слоистых композитов минимального веса при обеспечении прочности и устойчивости сложная и трудоемкая, поскольку устойчивость сильно зависит от изгибной жесткости, которая определяется не только процентным соотношением слоев в укладке, но и их положением в ней. В статье представлен алгоритм выбора рациональных параметров тонкостенных несущих панелей из слоистого композита по условиям минимума веса, прочности и устойчивости. Для повышения экономичности алгоритма получены аналитические решения задач определения критических нагрузок неподкрепленной и дискретно подкрепленной стрингерами композитных панелей при комбинированном нагружении. Аналитические решения были верифицированы методом конечных элементов. Для валидации расчетов были разработаны образцы стрингерных панелей с различными укладками. Проведены испытания образцов стрингерных панелей на устойчивость. Получено хорошее совпадение критических нагрузок, реализованных в экспериментах и с помощью конечно-элементного анализа. Эти результаты позволяют использовать алгоритм выбора рациональных параметров для исследований влияния различных параметров на массу и несущую способность панелей из слоистого композита. В статье с помощью Алгоритма выбора рациональных параметров были получены укладки для неподкрепленной и стрингерной панели с углами армирования 0°, ±15°, ±30°, ±45°, ±60°, ±75° и 90°.