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随着先进复合材料在机翼结构中的应用,机翼结构的连接分析也越来越多地受到研究人员的重视。大量试验表明,机翼结构的失效很多情况下是由于机翼内部结构间的连接失效造成的。作为机翼的关键结构,蒙皮与其支撑结构件间通常使用胶接的连接形式,因而蒙皮与桁条、蒙皮与梁缘条间的胶接强度分析具有实际的工程意义。有限元软件的发展使得结构的强度分析不再需要完全依赖于试验,所以很多研究者把胶接强度的分析集中在基于试验的理论研究及数值模拟上。本文通过研究胶接强度的基本理论及已有的方法,提出了基于有限元软件PATRAN/NASTRAN的胶接强度数值模拟分析方法。方法结合胶层的损伤及被胶接件层合板破坏,胶层采用基于内聚力模型的界面单元模拟,损伤起始选用相对分离位移的二次准则判定,损伤扩展采用二次能量准则判定。层合板面内损伤采用Hashin失效准则判定损伤起始,材料的性能退化采用非线性指数模式的退化模型。建立有限元模型验证方法的可行性,得到结构的失效形式及损伤路径。利用上述胶接强度损伤方法对某复合材料机翼结构进行分析,重点研究了关键结构机翼蒙皮与梁缘条间的胶接失效问题。在此基础上研究胶层材料、胶层厚度、胶接区域面积对胶接件极限强度的影响,以及层合板层间夹角、铺层比、铺层顺序对结构极限强度的影响,完成胶接强度的优化设计。