期南京航空航天大学学报V o l 36N o1

第36卷第1期南　京　航　空　航　天　大　学　学　报Vol.36No.1

2004年2月　Feb.2004JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics

复合材料的安全系数统计分析

刘克龙,姚卫星,余雄庆,穆雪峰,薛　飞,黄爱凤

(南京航空航天大学航空宇航学院,南京,210016)

摘要:为了解决纤维增强树脂基复合材料(Fiber2reinforcedp,P),本文利用强度服从三参数Weibull分布,应力服从Gumf与可靠度之间的关系,对一些常用的FRP,得到了应力变异系数为011,0115和012时这些

FRP,011,0115和012的情况,可以采用文中方法进行具体分析或

进行插值计算,。这对于复合材料结构设计有重要的参考价值。

关键词:FRP;可靠度;安全系数;统计分析

中图分类号:TB323;O21312　　　文献标识码:A　　　文章编号:100522615(2004)0120022207

StatisticalAnalysisonSafetyFactorofCompositeMaterials

LIUKe2long,YAOWei2xing,YUXiong2qing,MUXue2feng,XUEFei,HUANGAi2feng

(CollegeofAerospaceEngineering,

NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)

Abstract:Inordertofindpropervaluesofsafetyfactorwhendesigningstructuresoffiber2reinforcedplastics,therelationshipsbetweensafetyfactorandreliabilityofsomefiber2reinforcedplasticsarestatisticallyanalyzed.BasedonthereliabilitymodelinwhichGumbeldistributionisusedforthestress.ThescatterboundofandWeibulldistributionwiththreeparametersforstrengthofcompositematerials

safetyfactorofFRPispresentedwhenthevariationcoefficientofthestressis011,0115or012andthereliabilityis0199or019999.Forothervariationcoefficientsofthestressandthereliability,thesafety.Andthesafetyfactorhassomethingtodowithvariationfactorcanbederivedbyusingthediagramscoefficientsofthestrengthandthestress..structuredesignofthecompositematerial

Keywords:fiber2reinforcedplastics;reliability;safetyfactor;statisticalanalysis

Thesedatahaveanimportantreferencevalueforthe

　　先进复合材料,特别是纤维增强树脂基复合材料(Fiber2reinforcedplastics,FRP)作为结构材料,在航空航天等领域得到了广泛的应用,并已在飞行器的主承载部件上应用。在确保复合材料结构重量尽可能轻的同时,使其具有足够的强度可靠度显得十分重要。虽然结构可靠性理论已经得到了很大的发展,但是目前按照可靠性设计准则进行飞行器结

　基金项目:博士点基金(20020287022)资助项目。　收稿日期:2002212203;修订日期:2003202217

构设计还不现实。

飞行器结构设计采用设计载荷法。此法中需引入安全系数,主要是为了解决外载和结构强度的分散性等问题。工程金属材料由于具有很好的塑性,且其性能具有较小的分散性,因而通常取安全系数f=115;FRP性能分散性较大,且几乎无塑性,所以确定复合材料的安全系数应该从可靠性的观点

　作者简介:刘克龙,男,硕士研究生,1979年4月生,E2mail:wxyao@nuaa.edu.cn;姚卫星,男,教授,博士生导师,1957年1月生;余雄庆,男,教授,博士生导师,1965年5月生;穆雪峰,男,硕士研究生,1978年生;薛　飞,男,硕士研究生,

1978年生;黄爱凤,女,硕士研究生,1980年生。