郝建滨
,
穆志韬
,
李旭东
玻璃钢/复合材料
针对复合材料胶接修补结构,基于TOM理论,提出了一种改进的Rose L R F胶层剪应力分析方法.该方法考虑了金属母板厚度方向上的剪切应力变化,认为剪应力沿厚度方向呈线性变化,并通过有限元数值方法进行了验证,分析了不同厚度的金属裂纹板组成的修补结构中的胶层剪应力.结果表明,当金属板厚度较薄(板厚与板长之比小于0.1)时,该方法得到的剪应力比Rose L R F给出的结果更接近于有限元解.
关键词:
复合材料修补
,
金属裂纹板
,
胶层
,
应力分析
谈超
,
李玉龙
,
郭亚洲
复合材料学报
针对在航空结构中广泛应用的复合材料蜂窝夹芯圆管中的接头这一最脆弱的部分,发展了一种分析复合材料蜂窝夹芯圆管胶粘接头力学特性的解析模型.该模型根据Gibson修正公式得到了蜂窝芯子的等效弹性参数,再运用经典的复合材料壳理论和线弹性理论得到管接头的控制方程,并通过状态空间法进行求解.运用本文模型,计算了管接头在扭矩和弯矩作用下胶层内的剪应力和剥离应力;同时采用有限元法对模型进行了数值模拟,并将模拟结果与模型计算结果进行了对比,最后分析了搭接长度对胶层内应力的影响.
关键词:
复合材料蜂窝夹芯圆管
,
胶粘搭接管接头
,
应力分析
,
胶层
,
接头设计
王跃
,
赵霞
,
穆志韬
,
郝建滨
玻璃钢/复合材料
建立了铝合金板单搭接胶接接头的三维弹性有限元模型,通过与G-R解析模型的胶层剪应力和剥离应力分布对比分析,验证了有限元模型的有效性.经有限元仿真拟合铝合金板单搭接胶接接头静拉伸试验的载荷-位移曲线,获得了胶层I/Ⅱ型混合失效模式下内聚力单元的断裂参数值和胶层渐进破坏的过程,将胶层内聚力单元断裂参数值应用于含双裂纹复合材料胶接修补结构中,预测了修补结构的静拉伸强度.结果表明,有限元模型预测的剩余强度与实验值的相对误差为3.8％,因此运用内聚力单元仿真胶层的方法是有效的,并为复合材料胶接修补结构的承载能力分析提供了有力的依据.
关键词:
胶层
,
内聚力模型
,
断裂参数
,
复合材料胶接修补
,
剩余强度
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
李陵
,
徐峰
,
郑绍文
玻璃钢/复合材料
T型接头作为常见的复合材料结构连接型式,其力学性能直接关系到结构的安全性.建立了考虑胶层的复合材料T型接头有限元模型,将仿真结果与试验图像进行对比,其变形形式和破坏模式与试验吻合较好.研究表明,在垂向载荷作用下,T型接头呈现“S”型弯曲;在蒙皮折角处以及端部胶接处出现应力集中;胶层剪应力两端大,中间出现低应力槽型区,弯曲正应力、等效应力呈现出双峰值特征;T型接头最有可能出现的破坏形式为胶层与蒙皮之间剥离,而芯材则由于应力集中引起剪切破坏或拉伸破坏.在折角处倒圆、在胶接处光滑过渡可以明显消除应力集中.
关键词:
T型接头
,
胶层
,
应力集中
