含損傷復(fù)合材料加筋板強(qiáng)度分析及修補(bǔ)研究.pdf

1、隨著復(fù)合材料技術(shù)的快速發(fā)展，復(fù)合材料加筋板無(wú)論是在高科技密集的航空、航天領(lǐng)域，還是在船舶、汽車(chē)等民用領(lǐng)域都得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，它日益成為典型的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用代表。復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)在制造過(guò)程中可能會(huì)含有缺陷，在裝配、運(yùn)輸和使用過(guò)程中可能會(huì)造成損傷，這些都會(huì)引起結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的降低，從而影響復(fù)合材料加筋板的安全性能。因此，對(duì)含損傷的復(fù)合材料加筋板進(jìn)行修理以達(dá)到結(jié)構(gòu)使用的強(qiáng)度以及剛度要求，具有重大的工程應(yīng)用價(jià)值。本文主要對(duì)含損傷

2、復(fù)合材料加筋板的強(qiáng)度及其貼補(bǔ)和機(jī)械修補(bǔ)進(jìn)行研究。
　　本文基于ABAQUS/CAE平臺(tái)，建立了含損傷復(fù)合材料加筋板及其修補(bǔ)后的非線(xiàn)性有限元分析模型。筋條與蒙皮面板之間，修補(bǔ)二次固化界面以及蒙皮分層界面都是采取在連接處引入Cohesive界面單元的處理方法，并運(yùn)用剛度折減較為有效的模擬了Cohesive界面單元的材料屬性退化。通過(guò)研究復(fù)合材料加筋板在軸向壓縮載荷作用下的前后屈曲性能，有效地預(yù)測(cè)了含損傷復(fù)合材料加筋板及其修補(bǔ)后加筋板的

3、屈曲載荷、極限強(qiáng)度，效為準(zhǔn)確的模擬了筋條和蒙皮面板之間和修補(bǔ)二次固化界面的膠接界面損傷。模型中選用Quards二次應(yīng)力判據(jù)判斷Cohesive界面單元的失效，選用Hashin準(zhǔn)則判斷蒙皮面板和筋條的失效，建立復(fù)合材料及界面單元各自的剛度折減模型，分析了復(fù)合材料加筋板在軸向壓縮載荷作用下的破壞過(guò)程及各種預(yù)制損傷的擴(kuò)展過(guò)程。
　　探討了分層位置、大小，筋條脫粘位置、大小等參數(shù)對(duì)復(fù)合材料加筋板屈曲載荷與極限強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明蒙皮分層與