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《復(fù)合材料加筋板的階梯式挖補(bǔ)修理穩(wěn)定性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第29卷第4期2011年8月中國民航大學(xué)學(xué)報JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAV01．29No．4August2011復(fù)合材料加筋板的階梯式挖補(bǔ)修理穩(wěn)定性分析徐建新，曹小梅，李頂河(中國民航大學(xué)航空工程學(xué)院，天津300300)摘要：復(fù)合材料已在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用，其中膠接修補(bǔ)研究是當(dāng)前復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修補(bǔ)中急待解決的重要問題之一。主要針對層合板結(jié)構(gòu)膠接修理中的階梯式挖補(bǔ)進(jìn)行研究．建立了復(fù)合材料加筋板階梯式挖補(bǔ)修理結(jié)構(gòu)的有限元分析模型，并進(jìn)行了屈曲數(shù)值分析。詳細(xì)探討了補(bǔ)片半徑、補(bǔ)片階梯數(shù)、筋距對挖補(bǔ)修理結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響規(guī)律。關(guān)鍵詞：復(fù)合
2、材料；層合板；階梯式挖補(bǔ)修理；有限元；穩(wěn)定性中圖分類號：TB331：V214．8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-5590(2011)04—0001—03ResearchonStabilityofStiffenedCompositeLaminateswithStepped-LapRepairXUJian-xin，CA0Xiao-mei，LIDing-he(CollegeofAeronauticalEngineering，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：CompositeiswidelyusedinthestnIctureoftheaircraf
3、t，studyofcompositestiffenedpanelrepairhasbecomeanimportantproblemtobesettledintherepairforthecompositelaminatedstructures．Finiteelementanalysismodels玳performedinordertocalculatethebucklingfactorofthecompositelaminateswithastepped-lap．Theeffectofrepairparametersonthestabilityofrepairedstructur
4、esalediscussedindetail，suchastheradiusofpatch，thenumberofpatchstep，thewidthofcompositestiffenedpanelstructures．Keywords：composite；stiffenedpanels；stepped-laprepair；finiteelementmethods；stability復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)相對于層合板結(jié)構(gòu)，能夠承受較大的載荷，被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)的蒙皮和壁板，如ARJ一21垂尾壁板、B777垂尾和平尾壁板，同時可降低飛機(jī)重量，提高飛機(jī)的飛行效率，如航空發(fā)動機(jī)GE90。因
5、此對復(fù)合材料加筋板的損傷的修理研究是民機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理的關(guān)鍵問題。目前復(fù)合材料結(jié)構(gòu)主要的修理方式為機(jī)械連接修理、膠接修理和機(jī)械一膠混合連接，其中機(jī)械連接在修理過程中要在原結(jié)構(gòu)上開孔，在修理區(qū)域容易引起應(yīng)力集中現(xiàn)象，破壞了復(fù)合材料纖維性能和結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。而這些修理方法還會降低飛機(jī)上復(fù)合材料的靜、動態(tài)承載性能，嚴(yán)重時威脅航空器的安全。因此當(dāng)前對于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷的修理，大多采用膠接修理的方法【l】。對于膠接修理，主要有三種修理方案：斜接以及階梯形挖補(bǔ)修理、單面貼補(bǔ)修理、雙面貼補(bǔ)修理。其中對于受沖擊損傷的復(fù)合材料加筋層合板，挖補(bǔ)修理是一種非常有效的結(jié)構(gòu)修理方式。對于曲率較大或有氣動外
6、形要求較高的表面，挖補(bǔ)修理具有一定的優(yōu)越性，而且膠接表面的剪應(yīng)力分布比較均勻，同時可以最大限度地恢復(fù)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，可見在復(fù)合材料層合板維修中得到了廣泛的應(yīng)用[21。目前越來越多的學(xué)者關(guān)注復(fù)合材料的修理研究，并進(jìn)行了一系列的試驗工作，如AtasC和Akguny13I對玻璃纖維／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料板沖擊響應(yīng)進(jìn)行研究，樣品取得了良好的修復(fù)效果。孟凡顥I4l等對復(fù)合材料挖補(bǔ)修理結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗分析，結(jié)果表明挖補(bǔ)修理可使受損件的強(qiáng)度恢復(fù)90％以上，取得了良好的修復(fù)效果。同時在理論分析方面{5-61，采用有限元方法進(jìn)行初步探討，如Sout和Hu同在斜接式搭接研究的基礎(chǔ)上，通過有限元計算對挖補(bǔ)修
7、理結(jié)構(gòu)進(jìn)行失效原理分析。王宇光【s喻紹了復(fù)合材收稿日期：201l-0l一15；修回日期：201l—05一ll基金項目：國家自然科學(xué)基金民航聯(lián)合研究基金項目(60979001)；中國民航大學(xué)校級重大項目(CAUC2009ZD0101)作者簡介：徐建新(196’卜一)，男，江蘇蘇州人，教授，博士，研究方向為飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)．一2一中國民航大學(xué)學(xué)報2011年8月料層合板挖補(bǔ)的研究現(xiàn)狀，其中涉及了階梯式挖補(bǔ)的修理現(xiàn)狀。HartSmitht9蚧-紹了復(fù)合材料階梯式挖補(bǔ)的修
