穆志韬
,
牛勇
,
李旭东
,
周立建
玻璃钢/复合材料
复合材料胶接修复技术在飞机金属损伤结构上得到了广泛应用,但修复结构在飞机服役期内仍受多种环境条件的作用.为研究多种环境因素对修复结构的影响,利用碳/环氧复合材料补片,对含穿透性裂纹的LY12-CZ铝合金板进行了双面胶接修复,采用试验的方法研究了这种修复方法的合理性,并通过t检验法,考核了复合环境条件对修复结构疲劳寿命的影响.
关键词:
复合材料胶接修复
,
铝合金
,
环境试验
,
疲劳试验
,
t检验法
牛勇
,
穆志韬
,
李旭东
,
郝建滨
玻璃钢/复合材料
残余热应力会增大裂纹尖端的应力强度因子SIF,加快疲劳裂纹扩展速率,缩短修补结构的疲劳寿命.利用三维有限元方法,对含裂纹金属板复合材料胶接修补结构中的残余热应力进行了分析,利用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)计算了修复结构裂纹尖端的SIF.并以SIF为判据,讨论了补片铺层方向、固化温度、胶层的材料参数对修复结构残余热应力的影响.结果表明,[0°/45°/-45°/90°]s的铺层方式可有效降低残余热应力引起的SIF;残余热应力引起的SIF随着固化温度的升高而线性增加;胶层的材料参数及胶层厚度对残余热应力引起的SIF影响不显著.
关键词:
复合材料胶接修复
,
残余热应力
,
固化温度
,
胶层
,
有限元分析
穆志韬
,
牛勇
,
赵霞
宇航材料工艺
doi:10.12044/j.issn.1007-2330.2017.03.004
基于Abaqus软件建立了金属板裂纹复合材料补片修复结构的有限元模型.以应力强度因子(SIF)为判据,利用L9(34)型正交实验考察了各补片参数对修复效果的影响.结果表明:在99％置信度水平下,补片厚度的贡献率为68.77％,铺层顺序的贡献率为29.59％,而补片长度对修复效果的影响不明显.结合工程应用实际与正交分析结果,利用设计好的补片对含中心贯穿裂纹的铝合金板进行了修复,并对修复结构进行了静强度测试.结果表明:修补后静强度为未修复裂纹板的1.32倍,恢复至完好板的97.2％,延伸率为未修复裂纹板的2.24倍,恢复至完好板的50.7％.结论:选用长度为40 mm,厚度为1.2 mm,铺层顺序为[0°/90°]s的正方形补片时修补效果最好.
关键词:
复合材料胶接修复
,
有限元分析
,
正交分析
,
贡献率
,
静拉伸试验
