资源描述：
《复合材料层合板胶接修理的粘弹性有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、复合材料层合板胶接修理的粘弹性有限元分析2007拄第26卷1O月第1O期机械科学与技术MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringOctober2Oo7Vo1.26No.10程起有复合材料层合板胶接修理的粘弹性有限元分析程起有一,童小燕,姚磊江,吕胜利(西北工业大学航空学院,西安710072;西北工业大学无人机特种技术重点实验室,西安710072)摘要:基于修补结构的本构关系,对一受损层合板的双面胶接修理问题进行分析.采用粘弹性和弹性有限元两种分析方法,并用相应的试验
2、来验证两种方法所得的计算结果.通过分析得到了胶接参数对修补后的结构强度及胶层应力的影响,同时对比计算结果和试验结果,可以发现粘弹性分析比弹性分析更为准确.关键词:复合材料;胶接修理;粘弹性;有限元中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:1003-8728(2007)10—13504)4ViscoelasticFEAnalysisoftheBondingRepairofCompositeLaminatesChengQiyou.一,TongXiaoyanz,YaoLeijiang2,LtiShengliz('SchoolofA
3、eronautics.NonhwestemPolytechnicalUniversity,Xian710072;NationalLab啷toryofUAVSpecialTechnology,No~hwestemPolytechnicalUniversity,Xian710072)Abstract:Wefirstgivethelinearviscoelasticconstitutiveequationofadhesivefilmaccordingtoitscharacteristics.Thenweanalyzethestreng
4、thoftheplatewithaholerepairedwithcompositepatcheswhichhasdifferentdiameters,thicknesses,andstressoftheadhesivefilm.Comparingthecomputationalresultsofviscoelasticityandelasticitywiththeexperimentalresults,wefindthattheresultofviscoelasticanalysisismoreaccuratethanthat
5、ofelasticanalysis.Theresultsalsoshowthatincreasingthediameterandthicknessofthepatchescanimprovetheirstructuralstrengthandthattherepaireffectisbestwhentheirdiameteris2to3timesthewholediameterandtheirthicknessis50%一60%oftheplateSthickness.Keywords:compositematerials;bo
6、ndingrepair;viscolasticity;finiteelementmethods目前国内外对胶接修理的研究不少,但对胶层的模拟多采用弹性或几何非线性,粘弹性分析较少uJ.因为胶粘剂多为高分子材料,在常温条件下就会表现出明显的时间相关性质,这对其应力分布有着显着的影响J,所以在对胶接修理进行分析中,采用弹性或几何非线性处理胶层不是很合适.考虑胶层的粘弹性性质,给出胶层的粘弹性本构关系;采用"三板模型".6对不同的补片半径,补片厚度对胶接修理效果及胶层应力的影响进行了深入的分析,并将计算所得结果和试验结果进行比较,得到
7、一些有用的结果.1本构关系对于复合材料层合板,将层合板的各个单层看成正交各向异性材料,3个材料主轴方向分别记为1向,2向和3向,1向为单层面内平行纤维方向;2向为单层面内垂直纤维方向;3向为垂直层合板中面方向.根据虎克定律可得单层层合板正轴向的本构关系为【占ll,占22,占33,占23,占l3,612】T=[s]【ll,22,33,23,l3,l2】(1)式中:占,(i,j=1,2,3)为应变;tri,(i,j=1,2,3)为应力;[S]为柔度矩阵.收稿日期:2006—09—28基金项目:航空科学基金项目(03B53079)资助
8、作者简介:程起有(1980一)男(汉),江西,博士研究生,qY—cheng@mail.china.corn—第1O期程起有等:复合材料层合板胶接修理的粘弹性有限元分析[S]=l//12E1//13El0//211E2l,230//31E//32ElE00OO0O
