復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)修理后壓縮性能分析.pdf

1、復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)主要是由兩層剛度/強(qiáng)度較高的上、下面板和一層厚而輕的低密度夾芯層組成，將上、下蒙皮與芯子通過(guò)粘接劑膠接，采用直接注塑或模壓的加工工藝獲得整體結(jié)構(gòu)。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)有質(zhì)量輕、剛度大、隔熱性能較好的優(yōu)點(diǎn)，大量應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)。但飛機(jī)在服役過(guò)程中不可避免地因意外撞擊、鳥(niǎo)撞、冰雹等沖擊，造成復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)的損傷。從而大大降低結(jié)構(gòu)的承載能力，因此復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的修理及修理后剩余強(qiáng)度受到研究人員越來(lái)越多的關(guān)注。
　　本文

2、以商業(yè)有限元軟件ABAQUS為分析平臺(tái)，建立了三維有限元模型，編寫(xiě)了相應(yīng)的材料本構(gòu)用戶(hù)子程序（UMAT），研究了蜂窩夾層板修理后的壓縮穩(wěn)定性及壓縮強(qiáng)度性能。
　　首先，結(jié)合連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)(CDM)的復(fù)合材料層板理論、夾層結(jié)構(gòu)等效理論及粘聚區(qū)（CZM）模型，建立了蜂窩夾層板三維漸進(jìn)損傷分析模型，并通過(guò)相關(guān)算例對(duì)所建立的三維有限元模型進(jìn)行有效性驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)對(duì)膠接修理蜂窩夾層板的損傷分析的準(zhǔn)確模擬。
　　其次，基于建立的三維損傷模

3、型，從穩(wěn)定性及壓縮強(qiáng)度方面分析了雙面挖補(bǔ)修理后的蜂窩夾層板恢復(fù)強(qiáng)度和損傷演化過(guò)程。同時(shí)，進(jìn)一步分析了蜂窩芯子高度對(duì)夾層板臨界屈曲載荷及破壞形式的影響以及挖補(bǔ)比例、額外鋪層、補(bǔ)片鋪層和開(kāi)孔直徑等挖補(bǔ)參數(shù)對(duì)修理后恢復(fù)強(qiáng)度及應(yīng)力分布的影響規(guī)律，最后與單面加襯挖補(bǔ)修理進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　再次，對(duì)上述修理方法進(jìn)行拓展，對(duì)穿透損傷蜂窩夾層板的雙面貼補(bǔ)修理的壓縮穩(wěn)定性和壓縮強(qiáng)度進(jìn)行了研究。討論了補(bǔ)片厚度和搭接長(zhǎng)度等補(bǔ)片尺寸及補(bǔ)片鋪層和開(kāi)孔直徑