航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2013年
8期
1884-1891
,共8页
李剑峰%燕瑛%廖宝华%马健%张涛涛%刘波
李劍峰%燕瑛%廖寶華%馬健%張濤濤%劉波
리검봉%연영%료보화%마건%장도도%류파
复合材料%蜂窝夹芯板%梯形本构关系%单面贴补%弯曲性能
複閤材料%蜂窩夾芯闆%梯形本構關繫%單麵貼補%彎麯性能
복합재료%봉와협심판%제형본구관계%단면첩보%만곡성능
composite materials%honeycomb sandwich panel%trapezoidal constitutive relationship%one-side bonded repair%bending behavior
复合材料蜂窝夹芯结构作为一种轻质结构已经被广泛应用于飞机舵面及各类整流罩等部件,而弯曲性能可以综合表征其力学性能.基于此,对复合材料蜂窝夹芯板单面贴补试件进行了试验研究及数值分析.首先对单面贴补试件进行了三点弯曲试验,得出结构的破坏载荷及强度恢复值,并分析了芯层压溃以及补片脱胶两种破坏模式及其机理.数值分析中,结合Hill准则、Hashin Fabric准则以及粘聚单元技术,以二次应力准则和能量释放率准则作为失效判据,建立了基于梯形本构关系的修补结构三维有限元分析模型.对蜂窝夹芯板单面贴补结构的弯曲强度及破坏机理进行计算与分析,计算结果表明,基于梯形本构关系的胶层模型可以较好地模拟实际脱胶情况,与试验结果能够较好吻合,验证了分析模型的正确性.最后,分析了补片直径以及补片厚度对修补效果的影响,结果表明,随着补片直径与厚度的增加,修补结构承载能力呈现先增加后减小的趋势.
複閤材料蜂窩夾芯結構作為一種輕質結構已經被廣汎應用于飛機舵麵及各類整流罩等部件,而彎麯性能可以綜閤錶徵其力學性能.基于此,對複閤材料蜂窩夾芯闆單麵貼補試件進行瞭試驗研究及數值分析.首先對單麵貼補試件進行瞭三點彎麯試驗,得齣結構的破壞載荷及彊度恢複值,併分析瞭芯層壓潰以及補片脫膠兩種破壞模式及其機理.數值分析中,結閤Hill準則、Hashin Fabric準則以及粘聚單元技術,以二次應力準則和能量釋放率準則作為失效判據,建立瞭基于梯形本構關繫的脩補結構三維有限元分析模型.對蜂窩夾芯闆單麵貼補結構的彎麯彊度及破壞機理進行計算與分析,計算結果錶明,基于梯形本構關繫的膠層模型可以較好地模擬實際脫膠情況,與試驗結果能夠較好吻閤,驗證瞭分析模型的正確性.最後,分析瞭補片直徑以及補片厚度對脩補效果的影響,結果錶明,隨著補片直徑與厚度的增加,脩補結構承載能力呈現先增加後減小的趨勢.
복합재료봉와협심결구작위일충경질결구이경피엄범응용우비궤타면급각류정류조등부건,이만곡성능가이종합표정기역학성능.기우차,대복합재료봉와협심판단면첩보시건진행료시험연구급수치분석.수선대단면첩보시건진행료삼점만곡시험,득출결구적파배재하급강도회복치,병분석료심층압궤이급보편탈효량충파배모식급기궤리.수치분석중,결합Hill준칙、Hashin Fabric준칙이급점취단원기술,이이차응력준칙화능량석방솔준칙작위실효판거,건립료기우제형본구관계적수보결구삼유유한원분석모형.대봉와협심판단면첩보결구적만곡강도급파배궤리진행계산여분석,계산결과표명,기우제형본구관계적효층모형가이교호지모의실제탈효정황,여시험결과능구교호문합,험증료분석모형적정학성.최후,분석료보편직경이급보편후도대수보효과적영향,결과표명,수착보편직경여후도적증가,수보결구승재능력정현선증가후감소적추세.
