自动铺丝技术在复杂大曲率复合材料构件的成型方面表现出了强大的优势,为几何形状复杂的复合材料层合结构的制备提供了极大的灵活性。此外,通过曲线路径的铺设可以制造变刚度层合结构,从而充分利用复合材料各向异性材料特征,使材料分配更利于结构承载方向。采用自动铺丝技术整体制造复合材料机身无论从机身整体性能还是从材料制造技术层面来看均具有突出的优势,可能成为复合材料机身技术的一种标准。在我国大飞机工程已全面开展的背景下,发展和应用自动铺放成型技术来提高复合材料制造水平、提高效率和降低成本已是大势所趋。自动铺放技术的最终产品具有力学的不确定性,而这种力学性能的不确定性导致了纤维缺陷,含有初始缺陷的产品服役过程中在静/动载荷作用下损伤可能会出现扩展甚至导致结构的早期失效。直面时间和成本问题,尽快发展一套针对此类结构的力学性能评估和承载能力预测的理论方法和数值计算工具具有重要科学意义和工程价值。本项研究针对此项重大需求,开展了基于自动铺丝技术含工艺缺陷复合材料构件的力学性能评估和相应的结构损伤演化、破坏机制和承载能力预测方面的理论和仿真方法工作,开发了计算评估软件,为自动铺丝工艺技术的研究和应用建立了技术储备。 2100433B