复合材料层合板机械修理研究

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1、中图分类号：V214.8论文编号：102870118-S220学科分类号：082501硕士学位论文复合材料层合板机械修理研究研究生姓名邹维杰学科、专业飞行器设计研究方向复合材料结构设计与分析指导教师陈普会教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringResearchonMechanicalRepairofCompositeLaminatesAThesisinFlightVehicleDesignb

2、yZouWeijieAdvisedbyProf.ChenPuhuiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制

3、手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要复合材料在使用过程中不可避免地遭受各种损伤，从而导致结构性能下降。与胶接修理相比，机械修理会引入新的应力集中，修理效率较低，但其操作简单、性能可靠、具有可拆卸性，非常适合作为临时修理方法，还可以作为永久修理方法用于可靠性要求高和传递较大载荷的结构。本文针对高速穿透冲击损伤，采用开孔等效的方法对其进行机械修理研究，主要包括以下几个方面：（1）开展开孔层合板机械修理试验研究，通过对比无损件、损伤件、螺栓连接修理件和胶螺混合连接修理件的破坏载荷、破坏模式及应变分布，分析开孔损伤对层

4、合板的影响以及机械修理的修理效果。同时采用三维有限元模型结合渐进损伤分析方法和内聚力模型对试验件进行数值模拟，以验证分析方法的有效性；（2）采用数值分析方法对开孔层合板螺栓连接修理的各修理参数进行分析，对比研究各修理参数对结构性能的影响规律和影响程度；（3）采用数值分析方法对开孔层合板胶螺混合连接修理的各修理参数进行分析，对比研究各修理参数对结构性能的影响规律和影响程度。关键词：复合材料层合板，螺栓连接修理，胶螺混合连接修理，渐进损伤分析，内聚力模型i复合材料层合板机械修理研究ABSTRACTCompositematerialsinevitablysuffervariousdamag

5、esduringuse,leadingtoadecreaseinstructuralperformance.Mechanicalrepairsintroducenewstressconcentrationsandlowerrepairefficienciesthangluedrepairs,buttheyareeasytooperate,reliableanddisassembled,makingthemidealforuseasatemporaryrepairmethodandasapermanentrepairmethodforstructureswhichneedhighrel

6、iabilityandcarryheavyload.Inthispaper,researchwascarriedoutonmechanicalrepairofcompositeLaminatescontaininghigh-speedpenetrationimpactdamage,usingopen-holeequivalentmethod.Themaincontentofthisthesisisstatedasfollows:(1)Thetestaboutmechanicalrepairofopen-holelaminateswascarriedout,bycomparingthe

7、damageload,failuremodeandstraindistributionatdamage,tostudyontheimpactofopen-holedamageonthelaminateandtherepaireffectofmechanicalrepair.Atthesametime,three-dimensionalfiniteelementmodelcombinedwithprogressivedamageanalysismethoda