面芯脱粘缺陷对复合材料夹芯圆柱壳屈曲特性影响分析

面芯脱粘是复合材料夹芯结构常见的损伤形式。本工作综合考虑面芯界面损伤演化、分层屈曲以及分层扩展的耦合作用，建立了深水静压载荷下复合材料夹芯圆柱壳极限承载能力预报方法。基于非线性极限载荷计算方法，通过预制初始缺陷，开展了含面芯脱粘缺陷复合材料夹芯圆柱壳屈曲特性分析，揭示了典型面芯脱粘缺陷对复合材料夹芯圆柱壳失效模式及极限承载的影响机理，得到不同面芯脱粘形式、脱粘尺寸、脱粘位置的影响规律。研究发现，随贯穿面芯脱粘长度增加，结构失效模式发生整体屈曲→混合屈曲→局部屈曲演化；外蒙皮/芯层面芯脱粘对含环向贯穿面芯脱粘复合材料夹芯圆柱壳极限承载敏感度更高，内蒙皮/芯层界面脱粘对含纵向贯穿面芯脱粘缺陷复合材料夹芯圆柱壳极限承载敏感度更高；对于多个局部圆形面芯脱粘，沿纵向分布越集中、沿环向分布越离散，结构极限承载损失率越高。研究成果对面芯脱粘缺陷复合材料夹芯圆柱壳的优化设计与可靠性评估具有很好的指导意义。