復合材料層合板膠接挖補工藝與性能分析.pdf

1、復合材料層合板結(jié)構(gòu)在航空領域應用廣泛，該結(jié)構(gòu)服役中常受到各種損傷，工程上常用膠接修補的方法對受損復合材料結(jié)構(gòu)進行修補。為獲得更好的修補效果，對膠接修補工藝進行研究是當前需要解決的核心問題之一。
　　本文以Celion/Larc160復合材料為例，針對膠接修補工藝中的挖補修理進行了相關研究，主要研究工作如下：
　?。?）通過設計不同的鋪層角度，利用一系列基礎試驗，測得了Celion/Larc160復合材料單層板的力學性能，為有

2、限元模擬提供了準確的基礎數(shù)據(jù)。
　?。?）對鋪層方式為[±45/0/90]2s的Celion/Larc160受損層合板，利用ANSYS軟件對其修補結(jié)構(gòu)的受載模型進行了有限元計算。在對復合材料和膠層分別采用Tsai-Hill強度準則和最大剪應力破壞準則的前提下，得出了修補后結(jié)構(gòu)的應力分布情況，并指出了通過膠接挖補工藝，可以使受損結(jié)構(gòu)的強度恢復至76％左右。
　?。?）通過實驗對模擬計算的結(jié)果進行了驗證，計算結(jié)果與實驗結(jié)果的良好

3、吻合證明了有限元建模方法的正確性。通過比較，探討了建模方法對計算精度的影響，得出層合板厚度方向每一鋪層劃分一個單元會獲得更高的計算精度。
　?。?）在此基礎上，本文通過有限元分析對修補工藝的各項參數(shù)進行了優(yōu)化，詳細探討了挖補楔形角度、膠層厚度、損傷孔半徑等幾何參數(shù)對修補結(jié)構(gòu)強度恢復的影響。得到了單向載荷作用下的最佳挖補楔形角度應為5度左右，雙向載荷作用下的最佳挖補楔形角度應為4度左右。膠層厚度取0.10mm~0.14mm為宜。此外