[发明专利]一种面向压剪稳定性的变刚度T型加筋板设计方法

权利要求书

1.一种面向压剪稳定性的变刚度T型加筋板设计方法，其特征在于，包括：

步骤S1、将所述T型加筋板设置为由蒙皮与T型筋条组成，所述T型筋条由平行于所述蒙皮的缘条及垂直于所述蒙皮的腹板两部分组成；

步骤S2、将所述蒙皮与所述T型筋条均采用多层纤维进行铺设，其中外层进行直线铺放，部分内层基于给定的曲线方程进行曲线铺放，对每一层层合板，所述蒙皮采用具有设定宽度的预浸带同步铺放，所述T型筋条采用长纤维复合材料3D打印。

2.如权利要求1所述的面向压剪稳定性的变刚度T型加筋板设计方法，其特征在于，步骤S2进一步包括给定曲线方程，具体包括：

步骤S21、在层合板中心点建立直角坐标系，x轴方向水平，y轴方向垂直，纤维方向与x轴的夹角定义为铺层角，给定层合板中心和边界处的曲线切向与x轴正方向的夹角分别为T₀和T₁，该曲线过原点并关于原点对称，根据夹角T₀、T₁及层合板沿x轴方向的长度设定一参考曲线T₀|T₁；

步骤S22、将所述参考曲线T₀|T₁在层合板上等距平移，以获得遍布整个蒙皮层合板的其他位置曲线；

步骤S23、由参考曲线及其他位置曲线共同构成所述曲线方程，所述曲线方程描述了层合板任意位置下的纤维铺设的铺层角。

3.如权利要求2所述的面向压剪稳定性的变刚度T型加筋板设计方法，其特征在于，步骤S22中，将所述参考曲线T₀|T₁在层合板上等距平移包括：沿y轴平移所述参考曲线获得其他位置曲线的平移法，或者沿所述参考曲线的法向等距平移一个距离，定义其他位置曲线的平行法。

4.如权利要求3所述的面向压剪稳定性的变刚度T型加筋板设计方法，其特征在于，当采用平移法移动所述蒙皮层合板上的参考曲线时，在所述参考曲线与相邻的其他位置曲线之间，或者两个相邻的其他位置曲线之间形成间隙区域，不同蒙皮层合板通过单层偏移的方式错开所述间隙区域。

5.如权利要求1所述的面向压剪稳定性的变刚度T型加筋板设计方法，其特征在于，该设计方法还包括：

步骤S3、对蒙皮及T型筋条的各层合板进行有限元网格划分，对各网格进行铺层角、铺层厚度及材料属性赋值；

步骤S4、构建蒙皮及T型筋条几何模型，施加指定的压缩和剪切线载荷，确定所述变刚度T型加筋板的各阶屈曲载荷。

6.如权利要求5所述的面向压剪稳定性的变刚度T型加筋板设计方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：

步骤S31、对各层合板通过有限元进行网格划分，确定每个网格的中心点坐标；

步骤S32、对于T型筋条的各层合板，以所述中心点坐标计算其所处位置处纤维铺设的铺层角，对于蒙皮的各层合板，根据所述曲线方程及预浸带宽度，确定所述中心点坐标所处的位置位于某条预浸带上，或者位于两条预浸带之间的空隙处，或者位于两条预浸带的重叠位置处，从而给出铺层角及铺层厚度。