郭霞
,
关志东
,
刘遂
,
孔娇月
,
晏冬秀
,
乔柳平
复合材料学报
采用四点弯加载方式研究分析了含损伤蜂窝夹层修理结构的弯曲性能,该夹层结构由碳纤维增强的聚合物面板和蜂窝芯子组成.进一步分析了挖补斜度、挖补方式、损伤程度、修理设备和修理材料对修理板弯曲性能的影响.研究表明,修理板的破坏模式可分为补片边缘折断、补片中面折断和胶层破坏三种,相同破坏模式修理板的名义弯曲强度相近,其中前两种破坏模式修理板的名义弯曲强度与完好板相近,而第三种破坏模式修理板的名义弯曲强度相对较低.所有修理板的名义弯曲强度恢复率基本处于95％以上,同时修理后抗弯刚度也满足修理准则.
关键词:
蜂窝夹层结构
,
挖补修理
,
弯曲强度
,
破坏模式
,
修理设备
,
挖补斜度
,
阶梯修理
,
强度恢复率
郭霞
,
关志东
,
刘遂
,
晏冬秀
,
刘卫平
,
孙凯
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.12.005
采用四点弯加载方式研究含损伤的边缘封闭蜂窝夹层结构修理后的弯曲性能,同时分析损伤直径、损伤类型和修理设备对修理板弯曲性能的影响.结果表明:所有修理板的抗弯强度恢复率基本处于90％以上;热压罐固化比热补仪固化效果稍好;胶接质量好的前提下,损伤大小对修理效果没有影响,然而损伤越严重,对胶接质量的要求就越高;修理后结构中央的抗弯强度恢复率比结构边缘损伤的高.
关键词:
蜂窝夹层结构
,
挖补修理
,
抗弯强度
,
破坏模式
,
强度恢复率
刘遂
,
关志东
,
郭霞
,
薛斌
,
席国芬
,
蔡婧
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.1.015
对挖补修理后的平面编织混杂铺层层合板的拉伸性能进行了试验研究,使用k-样本Anderson-Darling检验对试验结果进行分析,研究挖补斜度、不同修理方法以及初始损伤直径对修理效果的影响.试验结果表明:挖补修理可以较好地恢复层板的拉伸强度.对穿透挖补修理,挖补斜度大于1:20后,修理试件的拉伸强度可以恢复至完好板的水平；对半穿透挖补修理,挖补斜度大于1:10即可保证修理试件的拉伸强度达到完好板水平.此外,仅改变初始损伤直径不会对修理试件的拉伸性能造成明显影响.以上结果对混杂铺层层板的挖补修理设计有一定的指导意义.
关键词:
挖补修理
,
混杂铺层
,
拉伸强度
,
破坏模式
,
k样本Anderson-Darling检验
卢俊文
,
王倩营
,
朱新宇
,
张成雷
宇航材料工艺
对复合材料层合板挖补修理模型进行了参数化的有限元计算,分析了挖补修理结构失稳载荷与挖补角、胶层厚度以及铺层方式之间的关系,得到了最优挖补修理模型.结果表明,异种材料补片会显著提高挖补修理结构的稳定性,在一定范围内,减小胶层也会改善挖补修理结构的稳定性.当胶层厚度在0.15～0.25 mm变化时,随着胶层厚度减小,挖补修理结构的稳定性增强;当铺层方式为[03/±45/±45/90]s时,挖补修理结构稳定性最强.
关键词:
挖补修理
,
线性屈曲
,
异种材料补片
,
有限元分析
贺强
,
杨文锋
,
唐庆如
玻璃钢/复合材料
复合材料在航空器上的大量应用导致了对高效可靠的复合材料结构维修技术的迫切需求.针对挖补修理这一先进的复合材料结构修理技术,首先给出了复合材料挖补修理技术体系;分析总结了挖补修理各个关键技术环节的研究现状;最后对挖补修理技术存在的问题及未来的发展方向进行了展望.复合材料挖补修理技术将为设计、制造、运营等航空器全生命周期的各阶段提供技术支持,可有效提高航空器的安全性和降低成本.
关键词:
挖补修理
,
复合材料
,
维修
,
航空器
刘遂
,
关志东
,
郭霞
,
席国芬
,
蔡婧
复合材料学报
对经穿透挖补修理后的平面编织混杂铺层层板的拉伸性能进行了试验研究,结果表明初始损伤相同时,挖补斜度为1∶30的试件的拉伸强度最高,可以达到完好板强度的97.8％,并且不同挖补斜度的试件表现出不同的破坏模式.此外挖补斜度相同时增大初始损伤会导致拉伸强度降低.在试验基础上建立渐进损伤有限元模型,并对修理试件的拉伸强度及破坏过程进行研究,数值模型得到的极限强度和破坏模式与试验结果吻合良好.
关键词:
挖补修理
,
平面织物
,
混杂铺层
,
渐进损伤
,
拉伸强度
关志东
,
刘遂
,
郭霞
,
席国芬
,
蔡婧
复合材料学报
对含半穿透损伤层板挖补修理后的拉伸性能进行了试验研究,结果表明修理试件的拉伸强度和破坏模式随挖补斜度的变化出现显著差异.对修理试件的拉伸性能进行了有限元模拟,计算得到的极限强度和破坏模式与试验结果吻合良好.数值模型计算结果表明,挖补斜度是修理试件最重要的设计参数,其对试件的极限强度、破坏模式及修理/未修理子层间界面损伤均有显著影响.研究结论可以为含半穿透损伤层板的挖补修理设计提供理论指导.
关键词:
复合材料层板
,
挖补修理
,
拉伸强度
,
破坏模式
,
有限元模型
刘遂
,
关志东
,
郭霞
,
孙凯
,
刘卫平
,
孔娇月
复合材料学报
对三种方法修理后复合材料蜂窝夹芯板的侧压性能进行了试验研究,结果表明,不同修理方法均可以有效恢复试件的侧压强度,所有试件侧压强度恢复率均在完好板强度的79％之上.使用k样本Anderson-Darling检验方法对试验结果进行分析,比较固化温度及固化设备等工艺因素对修理后试件力学性能的影响.结果表明:使用中温固化材料完成修理不会对修理结构的力学性能造成明显影响,同时使用热压罐完成修理区域固化通常可以改善修理后试件的力学性能,但改善程度与试件修理区域的有效高度密切相关；此外修理时要尽量避免非对称结构引起的附加弯矩对承载能力造成的不利影响.
关键词:
蜂窝夹芯结构
,
挖补修理
,
侧压强度
,
工艺因素
,
k样本Anderson-Darling检验
蓝元沛
,
徐吉峰
,
杜奎
复合材料学报
为了确定剪切载荷作用下含非穿透损伤复合材料挖补修理层合板的破坏模式和抗剪切能力,进行了复合材料挖补修理层合板的剪切试验,并与未损伤复合材料层合板进行对比.试验结果表明,复合材料挖补修理后的层合板具有较高的强度恢复率,且不影响层合板的后屈曲承载能力.同时,建立了剪切载荷作用下复合材料挖补修理层合板的有限元分析(FEA)模型,复合材料母板和补片采用了三维Hashin准则来判定材料失效,母板层与层之间采用零厚度界面单元以有效模拟剪切载荷作用下复合材料母板上、下子板之间的分层.该模型得到的破坏模式与试验结果基本相符.由于挖补修理的设计与工艺复杂性,理论模拟的破坏载荷与试验结果虽不能完全吻合,但其最大15％左右的差异能够满足修理设计的需要.以上结果说明,该模型对剪切载荷作用下复合材料挖补修理层合板的破坏模式和破坏载荷能够进行工程适用的预测.
关键词:
复合材料层合板
,
挖补修理
,
剪切载荷
,
有限元分析
,
失效模式
庞杰
,
刘国春
玻璃钢/复合材料
基于热化学和残余应力理论,采用顺序热-力耦合方法建立了复合材料固化过程的三维有限元模型,通过与文献中C形构件计算结果的对比,验证了该仿真模型具有较高的精度.采用该模型计算了AS4/3501复合材料层合板挖补修理固化过程中模量和残余应力的变化历程.结果表明,凝胶点之前,树脂模量和复合材料横向模量很小,而平行于纤维方向存在残余压应力;凝胶点之后,模量均随时间快速增大到一定值,残余应力先逐渐增大到一定值,再随降温过程快速增大.
关键词:
复合材料
,
挖补修理
,
残余应力
,
数值模拟
