GLARE层板损伤修补及其性能研究
发布时间：2021-06-21 04:41
大型客机的研发及制造,对轻质、高强的先进复合材料具有迫切的应用需求。Glare层板（Glass Fiber Reinforced Aluminum Laminates）因其优良的疲劳性能及高的损伤容限,减重效果突出,是大型飞机机身、机翼蒙皮结构的重要选材。然而,飞机机体结构在各种载荷的作用下,会不可避免地形成腐蚀损伤、冲击损伤以及疲劳损伤,如不及时修理,会导致结构破坏,影响飞行安全。本文研究了GLARE层板的三种损伤方式、修补工艺以及修补后的力学性能。首先,根据纤维金属层板的制备工艺制得GLARE4A层板（厚度为1.8mm,金属基板是2024-T3态铝合金,结构是3/2结构,纤维排布方向是0/90/0）;其次,根据所要研究的损伤形式制备损伤试件;随后研究了GLARE层板的胶接修补工艺,主要包括补片的选择（材料、尺寸和厚度）、胶黏剂的选择以及固化方式;最后通过静力学拉伸试验、落锤冲击试验以及疲劳裂纹扩展速率试验来比较修补前后试件的结构响应,同时揭示了修补后试件损伤失效机理,得出了如下结论:GLARE层板胶接修补工艺主要包括:修补方式、胶黏剂选择、固化工艺和补片的制备。胶接修补后试件的承载...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维金属层板结构特征
类型 子类型基体类型与厚度/mm纤维排布方向力学性能特E1 0.3-0.4 7475-T761 0/00/090/90疲劳性能好、屈服疲劳性能好、强疲劳性能好、强E2GLARE 2AGLARE 2B0.2-0.5 2024-T30.2-0.5 2024-T3E3 0.2-0.5 2024-T3 0/90 疲劳性能好、抗冲E4GLARE 4AGLARE 4B0.2-0.5 2024-T30.2-0.5 2024-T30/90/090/0/900°方向获优异强度90°方向获优异强度E5 0.2-0.5 2024-T3 0/90/90/0 抗冲击，剪切离E6GLARE 6AGLARE6B0.2-0.5 2024-T30.2-0.5 2024-T3+45/-45-45/+45剪切离轴特剪切离轴特ARE 层板的首次尝试应用是在 20 世纪 80 年代末，GLARE 层板用来制造空客机身桶段拱顶，经过反复的试验，发现 GLARE 层板在遭遇冲击后的剩余强度计要求[12]。在 20 世纪 90 年代初，首次采用 GLARE 层板作为飞机机舱的地板，整体结构得到了约三分之一的减重，这是 GLARE 层板首次应用在民用
南京航空航天大学硕士学位论文被击穿；而材料在反复载荷的作用下，会在应力集中处形成裂纹，这种裂纹可能存在，也可能存在于胶层内部，随着裂纹尖端应力不断集中，裂纹扩展，最终导致材料的。2 复合材料的修补方式复合材料的修补方式主要有三大类，分别是机械连接修补、胶接修补以及混合修补[9（1）机械连接修补机械连接修补指的是在受损材料损伤部位周围打孔，利用紧固件进行螺接或铆接，将修补的材料连接起来以恢复其损伤部分性能的修补方法，如图 1.4（a）所示。（2）胶接修补胶接修补是目前使用较为广泛的修补方法，其解决了机械修补造成的应力集中的问分布较为均匀，修补效率大大提高。胶接修补是将补片胶接在被修补材料上或用共固将补片与被修补材料胶粘起来的修补方式，如图 1.4（b）所示[9,12]。
本文编号：3239998
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维金属层板结构特征
类型 子类型基体类型与厚度/mm纤维排布方向力学性能特E1 0.3-0.4 7475-T761 0/00/090/90疲劳性能好、屈服疲劳性能好、强疲劳性能好、强E2GLARE 2AGLARE 2B0.2-0.5 2024-T30.2-0.5 2024-T3E3 0.2-0.5 2024-T3 0/90 疲劳性能好、抗冲E4GLARE 4AGLARE 4B0.2-0.5 2024-T30.2-0.5 2024-T30/90/090/0/900°方向获优异强度90°方向获优异强度E5 0.2-0.5 2024-T3 0/90/90/0 抗冲击，剪切离E6GLARE 6AGLARE6B0.2-0.5 2024-T30.2-0.5 2024-T3+45/-45-45/+45剪切离轴特剪切离轴特ARE 层板的首次尝试应用是在 20 世纪 80 年代末，GLARE 层板用来制造空客机身桶段拱顶，经过反复的试验，发现 GLARE 层板在遭遇冲击后的剩余强度计要求[12]。在 20 世纪 90 年代初，首次采用 GLARE 层板作为飞机机舱的地板，整体结构得到了约三分之一的减重，这是 GLARE 层板首次应用在民用
南京航空航天大学硕士学位论文被击穿；而材料在反复载荷的作用下，会在应力集中处形成裂纹，这种裂纹可能存在，也可能存在于胶层内部，随着裂纹尖端应力不断集中，裂纹扩展，最终导致材料的。2 复合材料的修补方式复合材料的修补方式主要有三大类，分别是机械连接修补、胶接修补以及混合修补[9（1）机械连接修补机械连接修补指的是在受损材料损伤部位周围打孔，利用紧固件进行螺接或铆接，将修补的材料连接起来以恢复其损伤部分性能的修补方法，如图 1.4（a）所示。（2）胶接修补胶接修补是目前使用较为广泛的修补方法，其解决了机械修补造成的应力集中的问分布较为均匀，修补效率大大提高。胶接修补是将补片胶接在被修补材料上或用共固将补片与被修补材料胶粘起来的修补方式，如图 1.4（b）所示[9,12]。
本文编号：3239998
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