该示例问题包含准静态轴压缩载荷(单调增加,直到发生全局结构失效为止)作用下的圆锥复合夹层结构。
该示例问题类似于载荷控制的测试,这些测试属于复合结构的梯段认证测试。下图显示了用于表示圆锥复合结构、载荷压头和载荷压头接头的有限元网格。
四个促动器用于将集中式垂直压缩力应用于位于圆锥结构(上方)之上的载荷压头。下表列出了应用于载荷压头上四个位置的压缩力。这些力会产生均匀垂直压缩载荷,其中 100% 载荷对应于总垂直压缩力 200,000 lbs。
接头用于将载荷压头连接到圆锥结构。为方便起见,接头和载荷压头在与复合圆锥比较时,将视为刚体;因此,任意较大弹性模量均已指定给用于载荷压头和接头的各向同性材料。如上所示,检修门通过圆锥结构的边剪切。圆锥结构边界条件的提供方式是使用固定边界条件(1、2 和 3 方向上的位移被约束为零位移)约束圆锥结构的整个底部曲面。
复合圆锥结构以夹层面板构造为特征。夹层面板(下方)的厚度层轮廓在圆锥上的环绕方向和轴向上都是均匀的。夹层构造的内部和外部合成面片具有 [(90/0)4] 铺层,该铺层从内表面(轴向为 0°,环绕方向为 90°)进行测量。每个复合层的厚度为 0.0075",并且由碳/环氧树脂 AS4-3501-6 组成。1" 厚型芯是各向同性泡沫材料 (Rohacell 110 WF)。
AS4-3501-6 和 Rohacell 110 WF 的材料特性在下方提供。失效后刚度比 0.1 用于基体失效,0.01 用于纤维失效。
下图提供了复合圆锥结构的尺寸。