直升機(jī)用復(fù)合材料典型構(gòu)件缺陷修理技術(shù)研究.pdf

1、本論文針對[45/0/0/45]、[45/0/45/0/45]和[45/0/45/0/45/0/45]三種典型鋪層形式復(fù)合材料層合板的劃傷損傷和分層損傷制定修理方案，分別應(yīng)用貼補(bǔ)、挖補(bǔ)和抽釘?shù)姆椒▽p傷結(jié)構(gòu)進(jìn)行修理，其中貼補(bǔ)補(bǔ)片選擇倒置楔形和楔形兩種補(bǔ)片類型，并分別在中溫和常溫固化條件下對損傷層合板進(jìn)行貼補(bǔ)修理和挖補(bǔ)修理。本文討論了修補(bǔ)方式對修理后層合板承載強(qiáng)度的影響，此外，對直升機(jī)用典型工字梁構(gòu)件分層損傷的中溫和常溫修理進(jìn)行理論強(qiáng)度計(jì)

2、算，預(yù)測承載強(qiáng)度修理效果。
　　本文利用Patran/Nastran有限元計(jì)算軟件，提出了一種新的有限元建模方法，并根據(jù)最大應(yīng)力準(zhǔn)則和Tsai-Wu失效準(zhǔn)則，對修理后的復(fù)合材料層合板進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果表明：中溫修理好于常溫修理效果，貼補(bǔ)修理復(fù)合材料層合板可以恢復(fù)到未損傷層合板拉伸強(qiáng)度的80％以上，倒置楔形補(bǔ)片好于楔形補(bǔ)片修理效果；除4層鋪層結(jié)構(gòu)外，挖補(bǔ)修理復(fù)合材料層合板都可以恢復(fù)到未損傷層合板壓縮強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的80%以上；抽釘修

3、理復(fù)合材料層合板只有5層和7層鋪層結(jié)構(gòu)可以恢復(fù)到未損傷層合板壓縮強(qiáng)度的80%以上。
　　論文對修理后層合板進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)研究。按照制定修理方案制作試驗(yàn)件，并對修理后的層合板進(jìn)行拉伸、壓縮和剪切試驗(yàn)。測試得到的強(qiáng)度值與有限元計(jì)算值吻合較好，誤差在10%以內(nèi)。
　　典型工字梁構(gòu)件分層損傷修理模擬結(jié)果表明：在中溫和常溫下，修理后工字梁的最大失效指數(shù)小于1，修理后工字梁的力學(xué)性能指標(biāo)可以滿足使用要求。研究成果將會為今后復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理