發(fā)布時間：2018-08-24 10:41

【摘要】：復(fù)合材料膠接修理是一種有效并且低成本的修理技術(shù)。本文建立了復(fù)合材料層合板雙面貼補(bǔ)膠接修理解析分析模型。模型中考慮了搭接區(qū)階梯末端截面積變化細(xì)節(jié)。預(yù)測失效時,層合板采用最大應(yīng)變準(zhǔn)則,膠層采用最大剪應(yīng)變準(zhǔn)則和損傷區(qū)域理論。定義了殘差函數(shù)來表征極限載荷解析計算結(jié)果與試驗值的接近程度。通過試驗對解析模型得到的等效剛度與極限載荷進(jìn)行了驗證。解析分析結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)對比表明:復(fù)合材料層合板雙面貼補(bǔ)等效剛度隨著搭接長度的增加單調(diào)增加。解析模型計算的等效剛度與試驗結(jié)果最大誤差不超過15%。當(dāng)損傷特征長度為4%時,損傷區(qū)域理論對應(yīng)極限載荷殘差值最小,僅為4.30%,最大剪應(yīng)變準(zhǔn)則預(yù)測極限載荷的殘差值為6.41%。解析模型分析表明,雙面貼補(bǔ)極限載荷隨著搭接長度的增加表現(xiàn)為快速增長、緩慢增長和幾乎不增長三個階段。搭接長度結(jié)合結(jié)構(gòu)減重等限制因素應(yīng)選擇15~35mm為宜。
[Abstract]:Composite bonding repair is an effective and low-cost repair technology. In this paper, an analytical model for repairing composite laminated plates with double-sided bonding is established. In the model, the detail of the cross-sectional area at the end of the lap zone is taken into account. When the failure is predicted, the maximum strain criterion is adopted for laminated plate and the maximum shear strain criterion and damage zone theory are used for rubber layer. The residual function is defined to characterize the approximation between the analytical results of the limit load and the experimental values. The equivalent stiffness and limit load obtained from the analytical model are verified by experiments. The results of analytical analysis and experimental data show that the equivalent stiffness of composite laminated plates increases monotonously with the increase of lap length. The maximum error between the equivalent stiffness calculated by the analytical model and the test results is not more than 15. When the characteristic length of the damage is 4, the residual value of the limit load is only 4.30, and the residual value of the maximum shear strain criterion is 6.41. The analytical model analysis shows that with the increase of the overlap length, the double side patch limit load increases rapidly, slowly and almost no increase. 15~35mm should be chosen as the limiting factor such as lapping length and weight loss of the structure.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(U1233202)
【分類號】：TB33

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本文編號：2200560