复合材料加筋板修理评估分析

发布时间：2020-06-30 10:42

【摘要】：复合材料加筋板结构在制造和使用过程中不可避免地会存在某些缺陷或产生多种损伤,这在一定程度上降低了整体结构的完整性和安全性。在众多的修理方法当中,机械修理具有对设备要求低、操作简单、性能可靠等优点,非常适合外场临时修理。本文分析了含筋条卧边分层损伤、壁板分层损伤、壁板冲击损伤的复合材料加筋板结构的失效机理,并对所用的机械修理方法进行了评估,主要内容包括以下几个方面:(1)开展了复合材料加筋板含损伤和损伤后修理结构的试验研究,通过对比完好件、损伤件、修理件的屈曲载荷、极限载荷以及破坏模式,分析了三种损伤形式对结构压缩稳定性和承载能力的影响以及相应的修理效果;(2)采用基于有限元的渐进损伤分析方法对三种损伤试验件及修理试验件进行失效分析,通过对数值仿真结果与试验结果进行对比分析,详细呈现了损伤的扩展过程并评估了修理方案对损伤扩展的抑制作用;(3)采用数值模型对壁板分层损伤和筋条卧边分层损伤进行了参数分析,研究了损伤几何参数对结构稳定性的影响,为损伤加筋板结构修理设计提供参考。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V214.8;V267
【图文】：

理是飞机复合材料结构最常用的一种修理方法，针对不同的修理手段又分接挖补修理。补修理指的是用粘合剂将修理补片粘接在损伤区域外部的一种修理方法，1 所示，该方法补片制作简单，对工艺设备的要求不高，适合场外修理，但区域外部进行贴合，因此这种方法多用于平面试件、对气动性要求不高的理的方法会造成载荷的偏心，导致胶层中应力分布不均匀，补片边缘的剪，在一些受面外载荷的结构中安全性较差，因此胶接贴补修理一般作为主方法，或者是载荷较小的非主承力复合材料结构的永久性修理方法[6]。补修理指的是先将结构损伤区域挖除，再使用新的材料进行填充的一种胶挖除损伤的形状又可以分为斜坡形挖补修理和阶梯形挖补修理，修理方示。挖补修理是比较繁琐也是比较先进的修理方法，与胶接贴补修理方法心，剥离应力较小。由于挖补修理可以得到比较光滑的表面，因此一些对构如翼面、舵面、发动机短仓等就只能采用挖补修理的方法，但是挖补修杂，对技术人员和专业设备要求比较高，因此只适合在工厂或修理厂内使

接贴补修理的方法会造成载荷的偏心，导致胶层中应力分布不均匀，补片边缘的剪应力和应力较高，在一些受面外载荷的结构中安全性较差，因此胶接贴补修理一般作为主承力结临时修理方法，或者是载荷较小的非主承力复合材料结构的永久性修理方法[6]。胶接挖补修理指的是先将结构损伤区域挖除，再使用新的材料进行填充的一种胶接修理法，根据挖除损伤的形状又可以分为斜坡形挖补修理和阶梯形挖补修理，修理方式如图 图 1.3 所示。挖补修理是比较繁琐也是比较先进的修理方法，与胶接贴补修理方法相比，在载荷偏心，剥离应力较小。由于挖补修理可以得到比较光滑的表面，因此一些对气动外求高的结构如翼面、舵面、发动机短仓等就只能采用挖补修理的方法，但是挖补修理周期且操作复杂，对技术人员和专业设备要求比较高，因此只适合在工厂或修理厂内使用。图 1.1 胶接贴补修理

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本文编号：2735217