直升機用復合材料典型構(gòu)件缺陷修理技術(shù)研究.pdf

1、本論文針對[45/0/0/45]、[45/0/45/0/45]和[45/0/45/0/45/0/45]三種典型鋪層形式復合材料層合板的劃傷損傷和分層損傷制定修理方案，分別應用貼補、挖補和抽釘?shù)姆椒▽p傷結(jié)構(gòu)進行修理，其中貼補補片選擇倒置楔形和楔形兩種補片類型，并分別在中溫和常溫固化條件下對損傷層合板進行貼補修理和挖補修理。本文討論了修補方式對修理后層合板承載強度的影響，此外，對直升機用典型工字梁構(gòu)件分層損傷的中溫和常溫修理進行理論強度計

2、算，預測承載強度修理效果。
　　本文利用Patran/Nastran有限元計算軟件，提出了一種新的有限元建模方法，并根據(jù)最大應力準則和Tsai-Wu失效準則，對修理后的復合材料層合板進行模擬計算，結(jié)果表明：中溫修理好于常溫修理效果，貼補修理復合材料層合板可以恢復到未損傷層合板拉伸強度的80％以上，倒置楔形補片好于楔形補片修理效果；除4層鋪層結(jié)構(gòu)外，挖補修理復合材料層合板都可以恢復到未損傷層合板壓縮強度和剪切強度的80%以上；抽釘修

3、理復合材料層合板只有5層和7層鋪層結(jié)構(gòu)可以恢復到未損傷層合板壓縮強度的80%以上。
　　論文對修理后層合板進行強度試驗研究。按照制定修理方案制作試驗件，并對修理后的層合板進行拉伸、壓縮和剪切試驗。測試得到的強度值與有限元計算值吻合較好，誤差在10%以內(nèi)。
　　典型工字梁構(gòu)件分層損傷修理模擬結(jié)果表明：在中溫和常溫下，修理后工字梁的最大失效指數(shù)小于1，修理后工字梁的力學性能指標可以滿足使用要求。研究成果將會為今后復合材料結(jié)構(gòu)修理