赵培仲
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胡芳友
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黄旭仁
,
易德先
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2012.04.014
利用有限元方法,研究了复合材料粘接修理结构中胶层的弹性模量对其应力分布的影响.分析了胶层出现屈服和未屈服两种情况下,胶层的第1主应力,剥离应力和xy面剪切应力的分布随胶层弹性模量的变化情况.胶层的第1主应力随弹性模量的增大而增大,未屈服时,应力分布梯度也逐渐增大,大部分载荷集中到胶层的端部和破孔边缘.但是,出现屈服时,应力分布梯度则逐渐下降,大部分胶层承担相应的载荷.最大剥离应力出现在胶层的端部,并随胶层弹性模量的增大而增大.胶层两个粘接面的xy面剪切应力分布并不一样,但都随着胶层弹性模量的增大而增大.
关键词:
复合材料
,
结构修理
,
粘接修理
,
胶层应力分布
赵培仲
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魏华凯
,
黄旭仁
,
戴京涛
,
胡芳友
玻璃钢/复合材料
设计了具有紫外光辐照引发自蔓延固化特性的脂环族环氧树脂(CEP)与有机硅树脂(ES)的混合树脂体系(CEP-ES),并以它们为基体实现了碳纤维增强复合材料的快速光固化.研究了以光固化碳纤维复合材料为补片粘接修理金属损伤结构的影响因素.结果表明,有机硅树脂的引入不仅可以有效提高粘接修理的效果,而且可以改善粘接修理结构的耐湿热性能,当ES的质量比为20％ ～ 30％时,粘接修理结构具有最好的承载能力;适当增加复合材料补片的长度和层数可以有效提高粘接修理的效果;双面贴补修理比单面贴补修理具有更好的粘接修理效率.
关键词:
光固化
,
自蔓延固化
,
碳纤维复合材料
,
粘接修理
,
有机硅树脂
,
脂环族环氧树脂
黄旭仁
,
胡芳友
,
赵培仲
复合材料学报
基于复合材料补片基体和胶层树脂黏弹性的特点,分别采用光固化和传统热固化方式制备了一系列不同树脂配方的试样,实验研究了树脂配方对修理结构应变率效应的影响,测定了复合材料粘接修理结构在不同加载速率下的力学性能.结果表明,树脂体系的交联度较低时,应变率效应更明显；加载速率的提高通常会使补片更好地发挥分担载荷的作用,但是也会导致变形协调能力的下降；这两个因素共同影响复合材料粘接结构的最终修理效率.加载速率对于复合材料粘接修理结构的破坏模式也有影响.
关键词:
粘接修理
,
复合材料补片
,
加载速率
,
力学性能
,
光固化
余周辉
,
赵培仲
,
胡芳友
玻璃钢/复合材料
以环氧树脂E44为基体,玻璃纤维为增强材料形成复合材料补片修复损伤铝合金,以端部未加约束试样为对照组,通过拉伸试验,研究了在补片端部加入约束后,补片长度和补片层数变化对修理效果的影响.研究结果表明,补片长度相同时,端部采用压条约束的修复效果明显高于端部无压条约束的修理试样,补片端部添加压条约束后,补片长度变化对修理效果的影响规律没有改变,抗拉强度随补片长度增大而增加,当补片长度达到一定值后基本不再提高,但是初始值有明显提高.此外,补片采用压条和缠绕的端部约束后,即在FRP-铝合金界面引入压应力,可改善FRP-铝合金之间的界面性能,有效缓解补片端部的应力集中.特别是当补片层数较多时,端部约束可有效改善由于补片层数增加引起的变形协调难的问题,而且缠绕约束方式的修复效果优于压条修复.
关键词:
端部约束
,
环氧树脂
,
铝合金
,
粘接修理
