复合材料层合板机械连接修理拉伸性能

发布时间：2018-03-01 02:27

  本文关键词： 层合板 机械连接修理 有限元分析(FEA) 破坏模式 强度恢复率 渐进损伤 钉载分配　出处：《北京航空航天大学学报》2016年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：带损伤孔的复合材料层合板拉伸强度会降低约55%,需要对其进行修理以恢复力学性能、满足使用要求。针对带圆形损伤孔的复合材料层合板设计了机械连接修理方案,通过轴向拉伸试验评估其修理效果。根据试验条件建立了有限元模型,分析不同的修理方案对破坏模式、破坏载荷、应力分布、钉载分配等产生的影响。试验及有限元分析(FEA)均表明,修理后的复合材料层合板,其强度恢复率达到55%~60%左右,应力集中部位主要在修理区域最外侧的钉孔旁,最终破坏模式为母板沿修理区域最外侧一排钉孔断裂。使用双面修理、增加螺栓排数、采用金属补片、适当增加补片厚度,可减缓应力集中,改善钉载分配,提高结构强度恢复率。
[Abstract]:The tensile strength of composite laminates with damaged holes will be reduced by about 55%. It is necessary to repair the composite laminates with damaged holes to restore their mechanical properties and meet the requirements of application. A mechanical connection repair scheme is designed for composite laminates with circular damaged holes. According to the experimental conditions, a finite element model is established to analyze the failure mode, failure load and stress distribution of different repair schemes. Experiments and finite element analysis show that the strength recovery rate of the composite laminates after repair is about 55%, and the stress concentration is mainly near the nailhole on the outermost side of the repair area. The ultimate failure mode is the breakage of a row of nail holes along the outermost side of the repair area. Using double-sided repair, increasing the number of bolts, using metal patches, appropriately increasing the thickness of the patch, can slow down the stress concentration and improve the distribution of nail load. Increase the recovery rate of structural strength.
【作者单位】： 北京航空航天大学航空科学与工程学院;
【分类号】：TB33

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本文编号：1550016