复合材料蜂窝结构渐进损伤评估及挖补修理研究

V267; 复合材料蜂窝结构越来越广泛地应用于飞机承力结构件,其受冲击等损伤后的损伤评估与修理方案成为民机复材结构研究中最关切的问题之一.针对复合材料蜂窝结构渐进损伤评估及阶梯式胶接挖补修理问题,基于蜂窝芯子等效模型和C3D8R三维体单元及0厚度三维粘聚力单元COH3D8建立蜂窝结构渐进损伤分析和挖补修理参数研究的三维有限元模型;基于三维Hashin准则、Besant准则和B-K准则开发USDFLD程序实现复合材料层合板、蜂窝芯子和胶层的损伤模拟与失效;针对蜂窝结构穿孔损伤仿真研究补片挖补角度、额外层铺层角及厚度等参数对修理后结构强度恢复效果的影响规律.结果 表明:补片挖补角度减小带来搭接处胶...

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Published in西北工业大学学报 Vol. 38; no. 5; pp. 1047 - 1053
Main Authors 赵志彬, 谢逸夫, 刘志琪, 杨鹏飞, 薛小峰, 冷佳醒
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北工业大学民航学院,陕西西安710072%西北工业大学航空学院,陕西西安710072%中国飞机强度研究所损伤检测与结构维修技术研究室,陕西西安710065%上海微小卫星工程中心导航技术研究所,上海201203 01.10.2020
Subjects
强度恢复效果
挖补修理
渐进损伤评估
复合材料蜂窝结构
蜂窝芯子等效模型
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ISSN1000-2758
DOI10.1051/jnwpu/20203851047

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Abstract V267; 复合材料蜂窝结构越来越广泛地应用于飞机承力结构件,其受冲击等损伤后的损伤评估与修理方案成为民机复材结构研究中最关切的问题之一.针对复合材料蜂窝结构渐进损伤评估及阶梯式胶接挖补修理问题,基于蜂窝芯子等效模型和C3D8R三维体单元及0厚度三维粘聚力单元COH3D8建立蜂窝结构渐进损伤分析和挖补修理参数研究的三维有限元模型;基于三维Hashin准则、Besant准则和B-K准则开发USDFLD程序实现复合材料层合板、蜂窝芯子和胶层的损伤模拟与失效;针对蜂窝结构穿孔损伤仿真研究补片挖补角度、额外层铺层角及厚度等参数对修理后结构强度恢复效果的影响规律.结果 表明:补片挖补角度减小带来搭接处胶层内部剪应力升高,补片额外层铺层方向与外载荷夹角增大,以及额外层厚度增加导致搭接边缘出现应力集中而更易提前失稳,都会明显降低蜂窝结构挖补修理后的强度恢复效果.仿真分析结果表明挖补补片选取1层0°铺层的额外层和1:10的挖补斜率时,蜂窝结构穿孔损伤修理件的强度恢复效果最佳,达到无损件的95.72％.
AbstractList V267; 复合材料蜂窝结构越来越广泛地应用于飞机承力结构件,其受冲击等损伤后的损伤评估与修理方案成为民机复材结构研究中最关切的问题之一.针对复合材料蜂窝结构渐进损伤评估及阶梯式胶接挖补修理问题,基于蜂窝芯子等效模型和C3D8R三维体单元及0厚度三维粘聚力单元COH3D8建立蜂窝结构渐进损伤分析和挖补修理参数研究的三维有限元模型;基于三维Hashin准则、Besant准则和B-K准则开发USDFLD程序实现复合材料层合板、蜂窝芯子和胶层的损伤模拟与失效;针对蜂窝结构穿孔损伤仿真研究补片挖补角度、额外层铺层角及厚度等参数对修理后结构强度恢复效果的影响规律.结果 表明:补片挖补角度减小带来搭接处胶层内部剪应力升高,补片额外层铺层方向与外载荷夹角增大,以及额外层厚度增加导致搭接边缘出现应力集中而更易提前失稳,都会明显降低蜂窝结构挖补修理后的强度恢复效果.仿真分析结果表明挖补补片选取1层0°铺层的额外层和1:10的挖补斜率时,蜂窝结构穿孔损伤修理件的强度恢复效果最佳,达到无损件的95.72％.
Author 杨鹏飞
谢逸夫
冷佳醒
刘志琪
赵志彬
薛小峰
AuthorAffiliation 西北工业大学民航学院,陕西西安710072%西北工业大学航空学院,陕西西安710072%中国飞机强度研究所损伤检测与结构维修技术研究室,陕西西安710065%上海微小卫星工程中心导航技术研究所,上海201203
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Issue 5
Keywords 强度恢复效果
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Publisher 西北工业大学民航学院,陕西西安710072%西北工业大学航空学院,陕西西安710072%中国飞机强度研究所损伤检测与结构维修技术研究室,陕西西安710065%上海微小卫星工程中心导航技术研究所,上海201203
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