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现代舰船的隐身性能占据了舰船作战优势的极大一部分,而桅杆通常因位于舰船最高处导致隐身性能较差。为了适应现代海战的作战需求,舰用隐身封闭式复合材料桅杆逐渐代替了传统的桁架式桅杆。封闭式桅杆的外罩就是天线罩,舰用桅杆天线罩结构大多采用复合材料夹芯板。夹芯板虽然具有比强度高、比刚度大的特点且减轻桅杆结构的重量,但夹芯板传递载荷的能力差、层间性能薄弱、易发生分层破坏。本文设计不同缝合方式去增强夹芯结构层间性能,然后研究缝合方式对夹芯板基本静力特性的影响,接着探索了缝合参数对结构的大致影响趋势。本文针对舰用桅杆天线罩设计了两种缝合增强夹芯板,一种是垂向整体缝合夹芯板,一种是斜角整体缝合夹芯板。考虑到天线罩的滤波特性,夹芯板的面板采用复合材料纤维增强树脂板,芯层采用聚合物泡沫材料,在计算时将复合材料面板等效为均质材料。论文主要工作内容如下:1)总结国内外封闭式隐身桅杆研究成果,参考典型隐身集成桅杆的结构形式和现有夹芯结构层间增韧技术,提出桅杆天线罩缝合增强夹芯板。结合现有资源,给出有限元分析方法的大致流程。2)建立垂向整体缝合夹芯板和斜角整体缝合夹芯板的细观模型,设置合理接触,划分精细网格,确保得到合理结果。该模型考虑了复合材料面板、聚合物泡沫芯层以及纤维纱线之间的相互作用。针对纤维纱线本身受拉不受压的力学特性,编写APDL命令流设置纤维纱线为索单元并施加50N预应力。模型反映了该缝合增强夹芯板的受力特性,又进行了合理简化使得计算机的工作量大大减少。3)将复合材料纤维增强树脂面板通过混合律等效为均质面板,忽略纤维与缝线的相互作用,.减小研究的工作难度。基于Reissner剪切理论对夹芯板进行分析,给出夹芯板的基本方程,为有限元分析提供理论基础。制作缝合增强夹芯板的试件并进行试验,将试验结果与有限元结果进行对比,验证建模方式的有效性。4)在拉伸、弯曲和剪切三种基本受力状态下,研究垂向整体缝合方式、斜角整体缝合方式对夹芯结构性能的改进,两种缝合方式均可有效改善应力场分布。接着研究了垂向整体缝合步长、斜角缝合角度、斜角缝合步长等缝合参数在不同受力状态下对整体结构力学性能影响的变化趋势。在结构厚度一定的情况下,缝合后结构的刚度和传力性能均可得到不同程度的增强。