纯剪切状态下泡沫夹芯壁板非穿透损伤挖补强度研究
本文选题:强度 + 泡沫夹芯壁板 ; 参考:《机械设计与制造》2017年04期
【摘要】:建立了含非穿透损伤复合材料泡沫夹芯结构壁板挖补维修的三维有限元模型。分析了有限元模型的收敛性,给出了合理的网格划分密度。对纯剪切状态下含非穿透损伤泡沫夹芯结构进行了应力分析,给出了完好结构和维修后结构面板各材料主方向应力分布。基于最大应力准则给出了完好结构和维修后结构的强度。分析结果表明,维修后的结构在纯剪切载荷作用下,初始损伤均发生在与泡沫芯接触的母板内部铺层,损伤模式为2方向压缩破坏,应力极值点位于母板内部铺层与外部铺层的边界上;表面贴补铺层数的增加会导致修补结构强度逐渐下降,原因是挖补区域的贴补铺层增大了局部刚度,使挖补区域应力水平上升。在理想修复状态下,纯剪切载荷下挖补后结构的强度恢复系数约为89.95%。维修区域材料不连续,导致应力集中,使维修后结构的强度相对于原始结构下降了约10%。
[Abstract]:A three-dimensional finite element model for the repair and repair of composite foam sandwich structure with non-penetrating damage was established. The convergence of finite element model is analyzed and the reasonable mesh density is given. The stress analysis of foam sandwich structure with non-penetrating damage under pure shear condition is carried out. The stress distribution in each direction of the intact structure and the repaired structural panel is given. Based on the maximum stress criterion, the strength of the intact structure and the repaired structure is given. The results show that the initial damage of the repaired structure under pure shear load occurs in the inner layer of the matrix in contact with the foam core, and the damage mode is two direction compression failure. The stress extremum is located on the boundary between the inner layer and the outer layer of the motherboard, and the strength of the repaired structure will decrease gradually with the increase of the number of the surface layer, which is due to the increase of the local stiffness of the patch layer in the excavating area. The stress level of the excavated area is increased. Under ideal repair condition, the strength recovery coefficient of the excavated structure under pure shear load is about 89.95. The discontinuity of materials in the maintenance area leads to stress concentration, which reduces the strength of the repaired structure by about 10% compared with the original structure.
【作者单位】: 中国民用航空飞行学院;
【基金】:民航局科技项目重大专项(MHRD201240) 中国民用航空飞行学院成果转化与创新基金项目(CJ2013-02) 国家级大学生创新创业训练项目(201410624003)
【分类号】:TB33
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,本文编号:1832244
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