復(fù)合材料層合板膠接貼補(bǔ)修補(bǔ)參數(shù)分析與設(shè)計(jì).pdf

1、復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久性好、可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，拓展復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域不僅符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的理念，而且有助于各領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。但在復(fù)合材料的使用中，不可避免的產(chǎn)生損傷等破壞，衍生出復(fù)合材料修補(bǔ)、回收替換等問(wèn)題。出于節(jié)約成本和節(jié)能環(huán)保考慮，在許可范圍內(nèi)，對(duì)損傷的復(fù)合材料進(jìn)行合理的修補(bǔ)非常重要。目前，貼補(bǔ)修補(bǔ)和挖補(bǔ)修補(bǔ)是最常見(jiàn)的兩類復(fù)合材料膠接修補(bǔ)方法，兩者具有不同的特點(diǎn)，所適用的范圍也不同。但無(wú)論采用哪種修補(bǔ)方法，在保證修補(bǔ)后的結(jié)構(gòu)達(dá)到

2、正常使用要求的前提下需盡可能的降低維修成本，因此確定復(fù)合材料的修補(bǔ)參數(shù)十分重要。
　　本文主要以雙面貼補(bǔ)修補(bǔ)法為研究對(duì)象，采用實(shí)驗(yàn)和有限元分析法對(duì)修補(bǔ)的參數(shù)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。文中采用真空輔助成型工藝分別制備了未受損復(fù)合材料層合板、含孔層合板和雙面貼補(bǔ)修補(bǔ)層合板，對(duì)這些層合板的靜強(qiáng)度進(jìn)行研究，比較不同修補(bǔ)參數(shù)下修復(fù)的層合板強(qiáng)度恢復(fù)率。此外，文中還基于漸進(jìn)失效分析方法，對(duì)修補(bǔ)結(jié)構(gòu)中的母板和補(bǔ)片采用修正的Hashin損傷判定準(zhǔn)則和Cama

3、nho材料性能退化模型，對(duì)膠層損傷的萌生和擴(kuò)展判定采用最大應(yīng)力準(zhǔn)則和混合型能量釋放率準(zhǔn)則，建立了預(yù)測(cè)復(fù)合材料貼補(bǔ)修補(bǔ)結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度的三維有限元模型。在拉伸載荷作用下，復(fù)合材料層合板的失效形式十分復(fù)雜，采用漸進(jìn)失效分析能夠全面地反映可能的失效形式，這一方面有利于提高強(qiáng)度預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，另一方面有利于理解未修補(bǔ)層合板和修補(bǔ)層合板的失效過(guò)程。
　　本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和有限元分析結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn)：（1）有限元的強(qiáng)度預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值誤差在1％-18%之