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研究生:王芮嫻
研究生(外文):Ruei-SianWang
論文名稱:複材機翼結構之挫曲強度分析
論文名稱(外文):Buckling Analysis of Composite Wing Structures
指導教授:胡潛濱
指導教授(外文):Chyan-Bin Hwu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:108
中文關鍵詞:複材機翼挫曲分析
外文關鍵詞:Composite wing structuresBuckling analysis
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對於複材機翼結構,至今已有許多相關文獻探討,其數學模式的建立,包含用實心樑、疊層樑、箱型樑、平板等複材理論來模擬,而本文將以複材夾心疊層板理論為基礎,延續 Moh and Hwu (1997) 之研究,導出具對稱型正交疊層面板之夾心板,一邊為固定端,另三邊為自由端邊界,受x、y方向負載之挫曲強度數值解,並加以考慮翼剖面外型,使用 NACA2412 之翼剖面函數,再使用MATLAB 軟體撰寫成程式,以及有限元素分析軟體 ANSYS 進行挫曲分析,兩者以做驗證與討論。
Several different structural models have been proposed to study composite wing structures such as isotropic beam model,laminated beam model, box model and plate model. By following the study of Moh and Hwu (1997) on composite sandwich plate, in this thesis we use the Rayleigh-Ritz method to attain the buckling load of composite sandwich plates.With the consideration of the airfoil shape, the results were further extended to composite wing structures. Finally a computer program was coded with MATLAB to conduct the buckling analysis,and the results were compared with those obtained by the finite element software ANSYS.
目錄…………………………………………………………………….i
表目錄………………………………………………………………….iii
圖目錄………………………………………………………………….v
符號說明……………………………………………………………….viii

第一章 緒論…………………………………………………………1
1.1 前言…………………………………………………………1
1.2 文獻回顧……………………………………………………2
1.3 研究動機……………………………………………………3
1.4 全文架構……………………………………………………3

第二章 複材夾心板之理論模式……………………………………5
2.1 基本假設……………………………………………………5
2.2 挫曲強度……………………………………………………8
2.2.1 Rayleigh-Ritz method………………………9
2.2.2 任意邊界條件之挫曲強度推導……………………12
2.3 特定邊界條件之數值解………………………………………13
2.3.1 簡支撐板之挫曲強度………………………………14
2.3.2 懸臂板之挫曲強度…………………………………17

第三章 複材機翼結構之理論模式…………………………………23
3.1 機翼結構之模擬……………………………………………23
3.2 機翼之挫曲強度……………………………………………24
第四章 ANSYS挫曲分析……………………………………………27
4.1 元素之選用…………………………………………………29
4.2 挫曲分析方法………………………………………………29
4.3 簡支撐板之挫曲分析………………………………………30
4.4 懸臂板之挫曲分析…………………………………………31
4.5 機翼之挫曲分析……………………………………………32

第五章 結果與討論…………………………………………………34
5.1 數值結果……………………………………………………34
5.2 各影響因素之探討…………………………………………36

第六章 結論與未來展望……………………………………………38

參考文獻…………………………………………………………………41
附表………………………………………………………………………43
附圖………………………………………………………………………71
附錄………………………………………………………………………103
自述………………………………………………………………………108

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