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1、第31卷第3期2013年6月中國民航大學學報JoURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAV01.3lNo.3June2013挖補修理對復合材料層合板拉伸性能的影響紀朝輝,劉闊,李娜,于鴿(中國民航大學天津市民用航空器適航與維修重點實驗室,天津300300)摘要:挖補修理是一種先進的復合材料層合板損傷修理技術(shù),分為斜接法和階梯法兩種類型。本文研究不同修補結(jié)構(gòu)對斜接法挖補修理試驗件力學性能的影響。對斜接法楔形砂磨斜坡比率為l:10、1:20、1:30和l:40的復合材料層合板修理試驗件的拉伸性能進行了研
2、究,同時總結(jié)了斜接法修理后試件的斷裂位置特征。結(jié)果表明:斜接法斜坡比率為1:30的挖補修理試件的抗拉強度最好,外加補片會提高試件的抗拉強度,外加補片層數(shù)2層為宜。斷裂類型主要有脫膠斷裂和補片斷裂。關(guān)鍵詞:復合材料;損傷修理;挖補法;斜坡比率中圖分類號:V257;V267+.46文獻標志碼:A文章編號:1674—5590(2013)03—0050—04Tensileperformanceofbondedscarfrepairofcompositepanel刀Zhao—hui,LIUKuo,LINa,YUGe(TianjinKeyLab
3、ofCivilAircrafiAirworthinessandMaintenance,CAUC,Tianjin300300,China)Abstract:Scarfrepairofcompositematerialhasbeenprovedtobeanadvancedrepairingtechnology,whichconsistsofbeveledjointandladderjoint.Theeffectofdifferentrepairingstructureonmechanicalpropertiesofbeveledjoin
4、tscarfrepairisresearched.Thetensilepropertiesofrepairedcompositelaminatingwithsloperatiosof1:10,1:20,1:30and1:40arestudiedrespectively;meanwhile,thelocationofitsfractureissummarized.Theresultsshowthatthetensilestrengthofthescarfrepairedspecimenwiththesloperatioof1:30is
5、thebest.Pluspatchcanimprovethetensilestrengthofthespecimen,andtheappropriatenumberofthepluspatchis2.Thefracturetypesmainlyincludedegummingfractureandcomplement—chipfracture.Keywords:compositematerials;damagerepair;scarfrepair;sloperatios復合材料較金屬材料相比,具有比強度、比模量高,耐疲勞、抗腐蝕性好
6、等優(yōu)點【㈣,在軍事、航空航天、信息技術(shù)、能源工程、海洋工程及民用建筑交通運輸?shù)阮I(lǐng)域大量使用,為中國的經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)起到了不可替代的作用M。目前,復合材料已大量運用在民用航空領(lǐng)域,復合材料構(gòu)件所占重量的百分比已經(jīng)成為飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計先進性水平的重要指標之一。由于上述的廣泛應用,復合材料結(jié)構(gòu)的強度問題成為主要研究方向之一,并且復合材料結(jié)構(gòu)的損傷也受到廣泛關(guān)注。飛機在服役期間易受到冰雹、鳥撞、跑道沙石等物體的沖擊,飛機復合材料結(jié)構(gòu)在裝配過程中,由于非設(shè)計載荷、異物撞擊、施工環(huán)境等,復合材料結(jié)構(gòu)件也很容易出現(xiàn)脫膠、腐蝕、進水(蜂窩板構(gòu)件)、
7、撞擊、撕裂等內(nèi)部缺陷和損傷,由于層壓板結(jié)構(gòu)的復合材料耐沖擊性能低,復合材料具有顯著各向異性的特性,在損傷、失效等方面表現(xiàn)為機理復雜、現(xiàn)象多樣、判別困難,特別是低速沖擊下,較難目測復合材料的損傷情況,因此受損部位要經(jīng)常檢查并予以及時的修理。但是,如果復合材料結(jié)構(gòu)件一旦出現(xiàn)損傷就立即更換這些損傷構(gòu)件,這將造成巨大的經(jīng)濟損失,因此如何對這些缺陷和損傷進行修理,以恢復結(jié)構(gòu)的強度、剛度是迫切需要解決的問題。復合材料損傷修理技術(shù)也隨之倍受關(guān)注[81。復合材料的損傷修理可以用多種方法來實現(xiàn),一般常用的是貼補法和挖補法,挖補法修理是一種永久性的修理
8、方法,目前飛機維修中多采用這種方法,挖補方法的修理因打磨方式不同,又分為斜接挖補和階收稿日期:2012—07—09;修回日期:2012—09—03基金項目:中央高?;緲I(yè)務費專項基金項目(ZXH2010D023)作者簡介:紀朝輝(19