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航空金属构件损伤复合材料单面贴补修复力学性能 被引量：1
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作者 陈诗展 胡俊山 +1 位作者 张霖 田威 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5918-5931,共14页
针对航空金属构件损伤碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)单面修补结构,研究了3种贴补修复工艺(湿铺法、预浸料法、预固化法)、复合材料补片厚度、补片长度与修复界面形貌、胶接特性、失效形式和极限载荷之间的对应关系;建立了三维有限元模... 针对航空金属构件损伤碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)单面修补结构,研究了3种贴补修复工艺(湿铺法、预浸料法、预固化法)、复合材料补片厚度、补片长度与修复界面形貌、胶接特性、失效形式和极限载荷之间的对应关系;建立了三维有限元模型,基于三维Hashin失效准则模拟复合材料补片的层内损伤和演化过程,基于内聚力模型模拟胶层和复合材料补片的层间破坏,通过与试验和理论分析对比,验证了该有限元模型的有效性。研究结果表明:3种修补工艺具有不同的界面形貌和失效形式,湿铺法工艺的修复效果最好,是预固化法的3.3倍、预浸料法的1.3倍;随着复合材料补片厚度的增加,修补结构的极限失效载荷先增大后减小,最后趋于稳定,失效形式逐渐从复合材料补片分层崩裂、纤维断裂与胶层损伤的混合失效逐渐演化到胶层的剪切失效,得到修复效果最好的补片厚度为7层约1.05 mm;随着补片长度的增加,修补结构的极限失效载荷先增大后线性减小,胶层的损伤从接头中央和两端起始并往中间区域演化,得到修复效果最好的补片长度为80 mm。该结论为航空维修工程应用提供了良好依据和建议。 展开更多
关键词 复合材料补片 航空金属 胶接结构 有限元分析 修复效果
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