平面编织混杂铺层层板穿透挖补修理参数分析

《平面编织混杂铺层层板穿透挖补修理参数分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2013年2月第39卷第2期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsFebruary2013V01．39NO．2平面编织混杂铺层层板穿透挖补修理参数分析刘遂关志东郭霞席国芬(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)(中国商飞上海飞机设计研究院，上海200232)摘要：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

2、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．关键词：挖补修理；平面编织；混杂铺层；拉伸强度；参数分析中图分类号：V257；TB330．1文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)02-0248-06Parametricanalysisonhybridplainwovenfabriclaminatesrep

3、airedbyfulldepthscarfingLiuSuiGuanZhidongGuoXia(SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijlng100191，China)XiGUO·fen(ShanghaiAircraftDesignandResearchInstitute，CommercialAircraftLorporationofChinaLtd，Shanghai200

4、232，China)Abstract：BasedonthesoftwareofABAQUS，afiniteelementmodelwasdevelopedinthestudyofsimu—latingtheultimatetensilestrengthandfailuremodeofrepairedspecimens．Tocertifythevalidationoftherood·el，anexperimentalstudywascarriedoutonintactandrepairedlaminates．Th

5、ecalculatedresultsarecoordi—natewiththetestedresultsverywell．Parametricstudywasconductedonthemodeltoinvestigatetheinfluenceofultimatetensilestrengthonchangesofscarfratio，toughnessofadhesive，thicknessofadhesive，dimensionofdamageandextrarepairplies．Theresultso

6、ftheinvestigationprovideinsightintotherepairdesignmethodonhybridplainwovenfabriclaminateswithpenetratedamage．Keywords：scarfingrepair；plainwoven；hybridlaminate；tensilestrength；parametricanalysis近年来，随着复合材料在飞机结构中用量的激增，复合材料结构的修理问题越来越受到人们的重视，尤其是复合材料结构的胶接挖补修理，因其有强

7、度恢复率高、修理表面光顺等优点‘1。，正逐渐成为研究热点．文献[2]首先对挖补修理结构进行了大量试验工作，其后国内外学者对挖补结构进行了大量试验研究‘3“o．文献[7]建立了拉伸载荷下二维挖补修理结构的应力破坏数值模型，研究了胶层应力沿层板厚度方向的变化情况．文献[8]使用粘性区模型研究了层板挖补结构的拉伸强度和破坏模式．文献[9]对挖补修理结构参数进行了深入的评价，并优化出基于应变的挖补修理结构设计方法．在飞机真实结构中，平面编织材料被大量使用¨¨“‘，而国内外学者对修理后平面编织结构的力学性能研究较少．与传

8、统单向带材料相比，修理后编织复合材料单层结构发生了很大的变化，导致力学性能与破坏行为与普通单向铺层层板有较大的区别‘1””1，因此有必要对修理后的平面编织材料的力学性能与破坏模式进行研究．收稿日期：2011．12-12；网络出版时间：2012-03-0910：37网络出版地址：WWW．cnkinet／kcms／detail／11．2625．V．20120309．1037．012．htm