復合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)修理后壓縮性能分析.pdf

1、復合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)主要是由兩層剛度/強度較高的上、下面板和一層厚而輕的低密度夾芯層組成，將上、下蒙皮與芯子通過粘接劑膠接，采用直接注塑或模壓的加工工藝獲得整體結(jié)構(gòu)。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)有質(zhì)量輕、剛度大、隔熱性能較好的優(yōu)點，大量應用于飛機結(jié)構(gòu)。但飛機在服役過程中不可避免地因意外撞擊、鳥撞、冰雹等沖擊，造成復合材料夾層結(jié)構(gòu)的損傷。從而大大降低結(jié)構(gòu)的承載能力，因此復合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的修理及修理后剩余強度受到研究人員越來越多的關注。
　　本文

2、以商業(yè)有限元軟件ABAQUS為分析平臺，建立了三維有限元模型，編寫了相應的材料本構(gòu)用戶子程序（UMAT），研究了蜂窩夾層板修理后的壓縮穩(wěn)定性及壓縮強度性能。
　　首先，結(jié)合連續(xù)介質(zhì)損傷力學(CDM)的復合材料層板理論、夾層結(jié)構(gòu)等效理論及粘聚區(qū)（CZM）模型，建立了蜂窩夾層板三維漸進損傷分析模型，并通過相關算例對所建立的三維有限元模型進行有效性驗證，實現(xiàn)對膠接修理蜂窩夾層板的損傷分析的準確模擬。
　　其次，基于建立的三維損傷模

3、型，從穩(wěn)定性及壓縮強度方面分析了雙面挖補修理后的蜂窩夾層板恢復強度和損傷演化過程。同時，進一步分析了蜂窩芯子高度對夾層板臨界屈曲載荷及破壞形式的影響以及挖補比例、額外鋪層、補片鋪層和開孔直徑等挖補參數(shù)對修理后恢復強度及應力分布的影響規(guī)律，最后與單面加襯挖補修理進行了對比分析。
　　再次，對上述修理方法進行拓展，對穿透損傷蜂窩夾層板的雙面貼補修理的壓縮穩(wěn)定性和壓縮強度進行了研究。討論了補片厚度和搭接長度等補片尺寸及補片鋪層和開孔直徑