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含半穿透损伤层合板挖补修理后的拉伸性能 被引量:12
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作者 关志东 刘遂 +2 位作者 郭霞 席国芬 蔡婧 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期144-151,共8页
对含半穿透损伤层板挖补修理后的拉伸性能进行了试验研究,结果表明修理试件的拉伸强度和破坏模式随挖补斜度的变化出现显著差异。对修理试件的拉伸性能进行了有限元模拟,计算得到的极限强度和破坏模式与试验结果吻合良好。数值模型计算... 对含半穿透损伤层板挖补修理后的拉伸性能进行了试验研究,结果表明修理试件的拉伸强度和破坏模式随挖补斜度的变化出现显著差异。对修理试件的拉伸性能进行了有限元模拟,计算得到的极限强度和破坏模式与试验结果吻合良好。数值模型计算结果表明,挖补斜度是修理试件最重要的设计参数,其对试件的极限强度、破坏模式及修理/未修理子层间界面损伤均有显著影响。研究结论可以为含半穿透损伤层板的挖补修理设计提供理论指导。 展开更多
关键词 复合材料层板 挖补修理 拉伸强度 破坏模式 有限元模型
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平面编织混杂铺层层板穿透挖补修理参数分析 被引量:4
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作者 刘遂 关志东 +1 位作者 郭霞 席国芬 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期248-253,263,共7页
基于ABAQUS软件平台建立穿透挖补修理后混杂铺层层板有限元模型,对修理后层板的拉伸强度和破坏模式进行预测.为验证模型的有效性,对无损伤板和修理后层板进行了试验研究,模型计算结果和试验吻合良好.使用计算模型对修理后结构进行参数研... 基于ABAQUS软件平台建立穿透挖补修理后混杂铺层层板有限元模型,对修理后层板的拉伸强度和破坏模式进行预测.为验证模型的有效性,对无损伤板和修理后层板进行了试验研究,模型计算结果和试验吻合良好.使用计算模型对修理后结构进行参数研究,比较不同挖补斜度、胶层韧性、胶层厚度、损伤尺寸及附加修理层等设计参数对修理后结构拉伸强度的影响,得到的结果可以为含穿透损伤混杂铺层层板修理设计提供理论指导. 展开更多
关键词 挖补修理 平面编织 混杂铺层 拉伸强度 参数分析
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混杂铺层层板穿透挖补修理后拉伸性能 被引量:4
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作者 刘遂 关志东 +2 位作者 郭霞 席国芬 蔡婧 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期223-229,共7页
对经穿透挖补修理后的平面编织混杂铺层层板的拉伸性能进行了试验研究,结果表明初始损伤相同时,挖补斜度为1∶30的试件的拉伸强度最高,可以达到完好板强度的97.8%,并且不同挖补斜度的试件表现出不同的破坏模式。此外挖补斜度相同时增大... 对经穿透挖补修理后的平面编织混杂铺层层板的拉伸性能进行了试验研究,结果表明初始损伤相同时,挖补斜度为1∶30的试件的拉伸强度最高,可以达到完好板强度的97.8%,并且不同挖补斜度的试件表现出不同的破坏模式。此外挖补斜度相同时增大初始损伤会导致拉伸强度降低。在试验基础上建立渐进损伤有限元模型,并对修理试件的拉伸强度及破坏过程进行研究,数值模型得到的极限强度和破坏模式与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 挖补修理 平面织物 混杂铺层 渐进损伤 拉伸强度
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基于k样本Anderson-Darling检验的混杂铺层层合板挖补修理后拉伸性能研究 被引量:3
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作者 刘遂 关志东 +3 位作者 郭霞 薛斌 席国芬 蔡婧 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期86-92,共7页
对挖补修理后的平面编织混杂铺层层合板的拉伸性能进行了试验研究,使用k-样本Anderson-Darling检验对试验结果进行分析,研究挖补斜度、不同修理方法以及初始损伤直径对修理效果的影响。试验结果表明:挖补修理可以较好地恢复层板的拉伸... 对挖补修理后的平面编织混杂铺层层合板的拉伸性能进行了试验研究,使用k-样本Anderson-Darling检验对试验结果进行分析,研究挖补斜度、不同修理方法以及初始损伤直径对修理效果的影响。试验结果表明:挖补修理可以较好地恢复层板的拉伸强度。对穿透挖补修理,挖补斜度大于1:20后,修理试件的拉伸强度可以恢复至完好板的水平;对半穿透挖补修理,挖补斜度大于1:10即可保证修理试件的拉伸强度达到完好板水平。此外,仅改变初始损伤直径不会对修理试件的拉伸性能造成明显影响。 展开更多
关键词 挖补修理 混杂铺层 拉伸强度 破坏模式 k样本Anderson—Darling检验
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挖补修理复合材料层合板拉伸性能研究 被引量:18
5
作者 汪源龙 程小全 +1 位作者 侯卫国 张卫方 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期328-334,352,共8页
在试验研究的基础上,建立三维损伤累积模型研究拉伸载荷下挖补修理复合材料层合板的损伤扩展及其最终破坏规律,并讨论挖补角对挖补修理结构拉伸性能的影响,计算结果和试验结果吻合良好。研究结果表明:挖补胶层中的损伤首先发生在胶层连... 在试验研究的基础上,建立三维损伤累积模型研究拉伸载荷下挖补修理复合材料层合板的损伤扩展及其最终破坏规律,并讨论挖补角对挖补修理结构拉伸性能的影响,计算结果和试验结果吻合良好。研究结果表明:挖补胶层中的损伤首先发生在胶层连接0°铺层的地方,然后向四周扩展,当损伤扩展到整个胶层面积约40%时,挖补层合板的应力-位移曲线发生较大的刚度下降,此时的载荷为胶层失效载荷。母板和补片在胶层发生损伤前就出现了少量损伤,在胶层完全破坏前,损伤会沿胶界面扩展;在胶层完全破坏后,损伤会沿母板最窄处向两侧自由边快速扩展,而补片在胶层失效后就停止损伤;胶层失效载荷随挖补角的增大而减小,但挖补角的增大会使胶层破坏后母板的承载能力增加,从而使挖补层合板的最终破坏载荷反而增加。在工程应用中,挖补角的选择应综合考虑结构设计要求、工艺和功能等多方面的因素。 展开更多
关键词 复合材料 挖补修理 有限元:损伤扩展 拉伸 挖补角度
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胶粘剂性能对挖补修理层合板拉伸性能的影响 被引量:14
6
作者 程小全 赵文漪 +1 位作者 高宇剑 包建文 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1144-1149,1162,共7页
利用非线性三维有限元模型,对挖补修理复合材料层合板的拉伸破坏行为进行研究,计算结果与试验结果吻合良好,证明了所建模型的有效性.在此基础上,分析了挖补修理层合板的拉伸破坏机理,以及胶粘剂力学性能对挖补结构拉伸性能的影响.最终,... 利用非线性三维有限元模型,对挖补修理复合材料层合板的拉伸破坏行为进行研究,计算结果与试验结果吻合良好,证明了所建模型的有效性.在此基础上,分析了挖补修理层合板的拉伸破坏机理,以及胶粘剂力学性能对挖补结构拉伸性能的影响.最终,总结出挖补修理复合材料结构胶粘剂选用原则以及理想胶粘剂的性能特征.研究结果可为复合材料结构可修理性设计,以及挖补类复合材料层合板端面对接用胶粘剂的研制提供参考. 展开更多
关键词 复合材料层合板 挖补修理 韧性胶粘剂 损伤扩展 拉伸
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复合材料挖补修理技术研究现状与发展趋势 被引量:10
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作者 贺强 杨文锋 唐庆如 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期85-90,共6页
复合材料在航空器上的大量应用导致了对高效可靠的复合材料结构维修技术的迫切需求。针对挖补修理这一先进的复合材料结构修理技术,首先给出了复合材料挖补修理技术体系;分析总结了挖补修理各个关键技术环节的研究现状;最后对挖补修理... 复合材料在航空器上的大量应用导致了对高效可靠的复合材料结构维修技术的迫切需求。针对挖补修理这一先进的复合材料结构修理技术,首先给出了复合材料挖补修理技术体系;分析总结了挖补修理各个关键技术环节的研究现状;最后对挖补修理技术存在的问题及未来的发展方向进行了展望。复合材料挖补修理技术将为设计、制造、运营等航空器全生命周期的各阶段提供技术支持,可有效提高航空器的安全性和降低成本。 展开更多
关键词 挖补修理 复合材料 维修 航空器
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复合材料蜂窝夹芯板挖补修理后的侧压性能 被引量:10
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作者 刘遂 关志东 +3 位作者 郭霞 晏冬秀 刘卫平 孔娇月 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期28-32,共5页
对3种方法修理后复合材料蜂窝夹芯板的侧压性能进行实验研究。实验结果表明,不同修理方法均可有效地恢复试件的侧压强度,所有试件的侧压强度恢复率均在完好板强度的79%以上。其中,初始损伤最小的蜂窝夹芯板有最高的强度恢复率,此外非对... 对3种方法修理后复合材料蜂窝夹芯板的侧压性能进行实验研究。实验结果表明,不同修理方法均可有效地恢复试件的侧压强度,所有试件的侧压强度恢复率均在完好板强度的79%以上。其中,初始损伤最小的蜂窝夹芯板有最高的强度恢复率,此外非对称的修理设计会导致附加弯矩,从而对结构承载能力造成不利的影响。在实验基础上建立三维有限元模型对修理后蜂窝夹芯板的侧压性能进行研究,数值模型得到的结构刚度、极限载荷与破坏模式均与实验结果吻合良好,为复合材料蜂窝夹芯板的修理设计提供了可靠的数值模拟方法。 展开更多
关键词 蜂窝夹芯结构 挖补修理 侧压强度 有限元模型
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挖补修理对复合材料层合板拉伸性能的影响 被引量:9
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作者 纪朝辉 刘阔 +1 位作者 李娜 于鸽 《中国民航大学学报》 CAS 2013年第3期50-53,共4页
挖补修理是一种先进的复合材料层合板损伤修理技术,分为斜接法和阶梯法两种类型。本文研究不同修补结构对斜接法挖补修理试验件力学性能的影响。对斜接法楔形砂磨斜坡比率为1:10、1:20、1:30和1:40的复合材料层合板修理试验件的拉伸性... 挖补修理是一种先进的复合材料层合板损伤修理技术,分为斜接法和阶梯法两种类型。本文研究不同修补结构对斜接法挖补修理试验件力学性能的影响。对斜接法楔形砂磨斜坡比率为1:10、1:20、1:30和1:40的复合材料层合板修理试验件的拉伸性能进行了研究,同时总结了斜接法修理后试件的断裂位置特征。结果表明:斜接法斜坡比率为1:30的挖补修理试件的抗拉强度最好,外加补片会提高试件的抗拉强度,外加补片层数2层为宜。断裂类型主要有脱胶断裂和补片断裂。 展开更多
关键词 复合材料 损伤修理 挖补法 斜坡比率
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蜂窝夹芯挖补修理结构弯曲性能研究 被引量:7
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作者 郭轩 关志东 +1 位作者 邱诚 黎增山 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1528-1536,共9页
从试验及有限元2个方面对复合材料蜂窝夹芯挖补修理结构的弯曲性能进行研究。通过3点弯曲试验对无损及修理件弯曲性能进行测试,试验结果表明,蜂窝夹芯结构破坏模式为典型的蜂窝剪切破坏,修理件相比于无损件弯曲强度恢复率为110%,修理后... 从试验及有限元2个方面对复合材料蜂窝夹芯挖补修理结构的弯曲性能进行研究。通过3点弯曲试验对无损及修理件弯曲性能进行测试,试验结果表明,蜂窝夹芯结构破坏模式为典型的蜂窝剪切破坏,修理件相比于无损件弯曲强度恢复率为110%,修理后结构弯曲刚度也略高于无损件;基于试验结果建立三维有限元模型对蜂窝夹芯修理结构的弯曲性能进行研究,通过用户自定义子程序VUSDFLD编写Hashin失效准则、基于应力的Besant失效准则,实现复合材料面板及蜂窝芯子2种材料的损伤起始及演化。数值模型得到的破坏模式、破坏载荷及弯曲刚度均与试验结果吻合得较好;改变有限元模型参数,研究损伤直径及补片厚度对修理后弯曲性能影响,结果表明,随着损伤直径从30~70 mm逐渐增加,修理件强度先增加后减小,并在损伤直径为50 mm时取得最大值,此外,补片厚度为1~2.5 mm时弯曲强度恢复率高于100%;本文为复合材料蜂窝夹芯结构的修理设计提供了可靠的数值模拟方法。 展开更多
关键词 蜂窝夹芯 挖补修理 弯曲性能 破坏模式 有限元模型 强度恢复率
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基于材料时变参量的挖补修理胶层内剪应力研究 被引量:1
11
作者 闫登杰 陈淑仙 丁镇源 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期35-42,共8页
以AS4/3501-6材料的挖补修理为研究背景,基于材料热、力学参数的时变特性,分别为补片和胶层建立了热-力-化学多物理场耦合的有限元模型,研究了不同挖补角度和胶层厚度对胶层残余剪应力的影响,探索了不同挖补修理设计方案下的修理过程中... 以AS4/3501-6材料的挖补修理为研究背景,基于材料热、力学参数的时变特性,分别为补片和胶层建立了热-力-化学多物理场耦合的有限元模型,研究了不同挖补角度和胶层厚度对胶层残余剪应力的影响,探索了不同挖补修理设计方案下的修理过程中胶层残余剪应力分布。结果表明:挖补角度、胶层厚度的增大均会加剧胶层残余剪应力集中;减小挖补角度,可有效降低胶层残余剪应力及沿胶层径向平均剪应力梯度;3°挖补角度下胶层径向中点残余剪应力比15°下降低17%,径向平均剪应力梯度降低92%;减小胶层厚度,胶层残余剪应力减小但平均剪应力梯度增大,0.3 mm胶层厚度下胶层径向中点残余剪应力比1.5 mm下降低15%,径向平均剪应力梯度升高30%。经验证三维有限元模型及计算方法正确,为改进修理工艺、提高修复质量提供了依据。 展开更多
关键词 挖补修理 固化 挖补角度 胶层厚度 残余剪应力
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挖补修理复合材料层合板疲劳性能研究进展
12
作者 邓金鑫 陈林 +2 位作者 徐辉 黄文俊 程小全 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期164-172,共9页
随着纤维增强复合材料结构的应用更加广泛,其结构修理问题日渐凸显。挖补修理在复合材料层合板修理中具有重要地位,而修理后结构的疲劳性能是评价结构修理质量的重要依据,因此对复合材料挖补修理层合板疲劳性能的研究意义重大。文中从... 随着纤维增强复合材料结构的应用更加广泛,其结构修理问题日渐凸显。挖补修理在复合材料层合板修理中具有重要地位,而修理后结构的疲劳性能是评价结构修理质量的重要依据,因此对复合材料挖补修理层合板疲劳性能的研究意义重大。文中从模型和试验两方面总结了挖补修理复合材料层合板疲劳性能研究现状,指出了当前挖补修理复合材料层合板疲劳性能研究存在的问题,可为复合材料结构挖补修理研究和工程应用提供参考。 展开更多
关键词 复合材料 层合板 挖补修理 疲劳性能
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挖补修理复合材料层合板静力压缩与疲劳性能试验研究 被引量:5
13
作者 苏雨茹 关志东 +2 位作者 王鑫 张书铭 黎增山 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第5期98-103,共6页
挖补修理是应用较广的复合材料结构永久性修理方法。本文对热补仪固化的湿铺层挖补修理和预浸料挖补修理复合材料层合板的静力压缩和压-压疲劳性能进行试验研究。试件挖补斜度为1∶30,有3种损伤大小。疲劳试验的峰值和谷值为70%和7%限... 挖补修理是应用较广的复合材料结构永久性修理方法。本文对热补仪固化的湿铺层挖补修理和预浸料挖补修理复合材料层合板的静力压缩和压-压疲劳性能进行试验研究。试件挖补斜度为1∶30,有3种损伤大小。疲劳试验的峰值和谷值为70%和7%限制载荷,共100万次。疲劳过程中采用无损C扫描检测试件的损伤及扩展情况。记录静力及疲劳后静力的应变数据、破坏载荷及破坏模式。试验结果表明:两种修理方式的试件在疲劳过程中均未出现损伤及扩展现象,疲劳后试件刚度未有降低;修理方式、是否经过疲劳和损伤大小对试件的屈曲载荷和破坏载荷没有影响;端部压溃试件比中部折断试件破坏载荷更高;两种修理方式的破坏载荷均可达限制载荷的200%以上,修理效果较为理想。 展开更多
关键词 挖补修理 湿铺层 热补仪 压缩性能 压-压疲劳 复合材料
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胶接修理方式对复合材料层合板拉伸性能的影响 被引量:4
14
作者 刘国春 赵平 +1 位作者 魏桂明 杨文锋 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期47-53,共7页
针对含圆形穿透损伤的复合材料层合板,分别采用双面贴补和挖补两种方式进行修理,对修补结构进行了拉伸性能测试,同时进行了完好板与含圆形穿透损伤未修理试验件的对比拉伸性能试验。试验结果表明:含圆形穿透损伤未修理试验件的拉伸强度... 针对含圆形穿透损伤的复合材料层合板,分别采用双面贴补和挖补两种方式进行修理,对修补结构进行了拉伸性能测试,同时进行了完好板与含圆形穿透损伤未修理试验件的对比拉伸性能试验。试验结果表明:含圆形穿透损伤未修理试验件的拉伸强度仅为完好试验件拉伸强度的49.27%;采用贴补和挖补两种方式进行修理的结构拉伸强度恢复率能达到100%左右;试验件的破坏模式均为横向断裂,完好试验件的破坏出现在靠近加强片的位置,含圆形穿透损伤未修理试验件的破坏出现在圆形穿透孔所在横截面;50%的贴补修理试验件的破坏位置出现在非修理区,对应的拉伸强度较高,达358.15 MPa,另外有50%的试验件出现在修理区,对应的强度值偏低,仅为293.3 MPa;挖补修理试验件的破坏位置均出现在非修理区,且拉伸强度均较高,达347.1 MPa。试验结果表明,挖补修理复合材料层合板的拉伸强度较贴补修理高6.5%,性能优于贴补修理。 展开更多
关键词 复合材料层合板 胶接修理 双面贴补 挖补修理 拉伸强度
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扩展有限元方法与内聚力模型耦合下斜接修补复合材料的胶层损伤和缺陷 被引量:5
15
作者 冯威 徐绯 +1 位作者 由昊 李梦琳 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1354-1360,共7页
将扩展有限元方法(XFEM)与内聚力模型(CZM)耦合用于斜接修补复合材料的胶层分析,实现了对复合材料与修补胶层之间的脱粘以及胶层内部裂纹扩展现象的描述,模拟得到的结构强度与试验结果吻合较好。对复合材料与胶层的界面缺陷和胶层内部... 将扩展有限元方法(XFEM)与内聚力模型(CZM)耦合用于斜接修补复合材料的胶层分析,实现了对复合材料与修补胶层之间的脱粘以及胶层内部裂纹扩展现象的描述,模拟得到的结构强度与试验结果吻合较好。对复合材料与胶层的界面缺陷和胶层内部缺陷展开分析,讨论了缺陷长度和缺陷位置对结构强度的影响。结果表明:在相同条件下,结构具有界面缺陷比具有胶层内部缺陷更加危险;结构强度受缺陷长度和与缺陷尖端相邻复合材料铺层角度的共同影响,随着缺陷长度的增加而降低,降低速率大于缺陷长度增长比例;当缺陷位置不同时,结构强度主要与缺陷对应位置的平均剪应力水平相关。最后,通过参数分析讨论了界面剪切强度的影响。 展开更多
关键词 斜接修补 扩展有限元方法(XFEM) 胶层缺陷 缺陷长度 缺陷位置
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挖补复合材料层合板的拉伸和压缩性能研究现状 被引量:5
16
作者 张婕 程小全 +1 位作者 胡仁伟 包建文 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期178-183,190,共7页
随着复合材料层合板结构应用的不断扩大,其修理问题也日益凸出。挖补修理在层合板修理中占有举足轻重的地位,而挖补后结构的拉伸和压缩性能恢复是表征修理质量极其重要的指标,因而对挖补复合材料层合板拉伸和压缩性能的研究具有重要意... 随着复合材料层合板结构应用的不断扩大,其修理问题也日益凸出。挖补修理在层合板修理中占有举足轻重的地位,而挖补后结构的拉伸和压缩性能恢复是表征修理质量极其重要的指标,因而对挖补复合材料层合板拉伸和压缩性能的研究具有重要意义。文中总结了挖补层合板拉伸和压缩性能的研究现状,对材料、工艺、构型及环境等参数的影响进行了分析,据此给出了挖补修理优选方案,可供复合材料结构挖补修理设计参考。 展开更多
关键词 复合材料 层合板 挖补修理 拉伸性能 压缩性能 参数设计
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挖补修理复合材料夹芯结构侧向压缩性能研究 被引量:4
17
作者 张铁纯 张世秋 +1 位作者 王轩 周春苹 《航空科学技术》 2021年第8期1-11,共11页
本文总结了挖补修理复合材料夹芯结构侧向压缩性能的研究现状,分析了材料、工艺、构型及环境等影响因素,指出最新的修补建模方法和力学试验结果分析思路,具有重要的工程价值,为国产飞机复合材料夹芯结构修理方案设计提供参考。
关键词 复合材料 夹芯结构 挖补 侧向压缩 修补参数
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冲击位置对挖补修理层合板冲击后压缩性能的影响 被引量:4
18
作者 赵文漪 程小全 +2 位作者 郭鑫 张纪奎 胡仁伟 《高科技纤维与应用》 CAS 2013年第6期10-14,共5页
使用过程中的低速冲击损伤对修理后的复合材料结构同样会造成威胁。设计并进行了复合材料挖补修理结构的低速冲击及冲击后压缩试验,测量了试验件的损伤投影面积和剩余压缩强度,分析了不同冲击位置的影响。结果表明,挖补修理层合板冲击... 使用过程中的低速冲击损伤对修理后的复合材料结构同样会造成威胁。设计并进行了复合材料挖补修理结构的低速冲击及冲击后压缩试验,测量了试验件的损伤投影面积和剩余压缩强度,分析了不同冲击位置的影响。结果表明,挖补修理层合板冲击后压缩强度比未修补板的低,挖补层合板对低速冲击位置较为敏感。冲击点离开挖补区一定距离后,挖补对层合板的低速冲击及其继后压缩性能的影响消失。 展开更多
关键词 复合材料层合板 挖补修理 低速冲击 压缩性能 影响
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挖补修理平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧向压缩渐进失效机理
19
作者 王轩 马瑞云 周春苹 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期727-738,共12页
针对单侧面板挖补、单侧面板加芯子挖补、双侧面板加芯子挖补3种修理方式,采用一维阶梯挖补模型代替三维模型研究挖补修理平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧向压缩渐进失效机理。建立能够模拟蜂窝壁损伤演化的有限元模型,利用内聚力模型模拟... 针对单侧面板挖补、单侧面板加芯子挖补、双侧面板加芯子挖补3种修理方式,采用一维阶梯挖补模型代替三维模型研究挖补修理平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧向压缩渐进失效机理。建立能够模拟蜂窝壁损伤演化的有限元模型,利用内聚力模型模拟胶层损伤。试验和仿真结果表明,完好件和各种挖补方式试验件的破坏模式均为向非修补面板内凹的屈曲变形;各种挖补方式的侧压强度恢复率均在75%以上,大小排序为:单侧面板挖补、双侧面板加芯子挖补、单侧面板加芯子挖补;完好件和各种挖补方式试验件均未出现面板损伤,均出现蜂窝壁横向损伤和剪切损伤,且横向损伤均先出现,均在与发生大变形的蜂窝芯格相连的胶层处出现应力集中;蜂窝壁纵向损伤仅出现在单侧面板挖补件上,胶层损伤只出现在双侧面板加芯子挖补件上;芯子蜂窝壁损伤均发生在靠近替芯的母体芯材上。 展开更多
关键词 复合材料 蜂窝夹芯结构 渐进失效分析 内聚力模型 挖补修理
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碳纤维复合材料激光热-机械剥蚀机制研究 被引量:3
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作者 梁晗 赵树森 +4 位作者 姜璐 邹晨 许杰 张志研 林学春 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期78-87,共10页
针对航空复合材料挖补修复工艺对损伤区高效高质量去除的需求,研究了碳纤维复合材料纳秒脉冲激光剥蚀机理、工艺优化和缺陷控制方法,基于各向异性传热原理研究了激光扫描角度对材料去除率的影响规律,探索了激光扫描速度和填充间距对非... 针对航空复合材料挖补修复工艺对损伤区高效高质量去除的需求,研究了碳纤维复合材料纳秒脉冲激光剥蚀机理、工艺优化和缺陷控制方法,基于各向异性传热原理研究了激光扫描角度对材料去除率的影响规律,探索了激光扫描速度和填充间距对非匀质材料的热-机械剥蚀的影响机制。结果表明:碳纤维复合材料显著的各向异性传热使得去除深度随激光扫描角度的增大而减小,激光扫描角度为0°时去除深度为220μm,激光扫描角度为90°时去除深度为150μm;由于热-机械剥蚀的混合作用,两个方向上的光斑搭接率存在临界值,在该临界值处材料去除效率出现峰值。进行了18层的阶梯形去除,精度控制在±20μm。通过实验测试与数据分析,优化了碳纤维复合材料逐层精细剥蚀扫描策略与工艺方案,为碳纤维激光精细制造提供了参考。 展开更多
关键词 激光技术 脉冲激光 碳纤维复合材料 挖补修复 热-机械剥蚀 逐层去除
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