复合材料损伤的光修复技术研究

《复合材料损伤的光修复技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要复合材料已广泛应用于航空、航天飞行器、汽车、建筑桥梁、化工容器等众多领域中。但由于在制造和使用过程中不可避免的产生损伤，如不及时对受损复合材料构件进行快速修复，损伤将扩大，继续使用将对飞行器产生不利影响。因此，对飞行器复合材料构件的外场快速修复已成为热点研究项目。本文首次提出用光固化修复技术，快速有效地修复受损复合材料构件。文中用国产飞行器上常用复合材料制作试件，利用近代光测技术，对光修复技术与光波长的关系、光修复复合材料后对其机械性能的影响进行了系统的实验研究，给出了相应的实验结果，并从理论上作了分析。结果表明:实验结果与理论分析相

2、一致。本文提出的光修复技术是智能结构自修复的基础研究，与传统修复方法相比具有设备简单、修复速度果好等特点。具有重要的实用价值和经济效益。关键词:光修复复合材料’x本文工作得到了国家自然科学基金(编号:10172043)和航空科学基金(编号:99G52062)的共同资助复合材料损伤的光修复技术研究AbstractCompositematerialhasbeenwidelyusedinthefieldsofaeronautics，astronautics，automobile,bridgeschemicalengineering,etc.Asinthecourseofa

3、pplication,compositematerialisliabletobedamaged.Ifthedamagedcompositecannotberenovatedintime,thedamagedwillbeextendedandgiveanunfavorableefectontheaircraft.Theauthorgivesanewmethodwhichuseslight-wavetorenovateit.Inthispaper,thecommoncompositematerialforaircraftisusedasthesample.Theauth

4、orstudiestheinfluencesoftherepairedcompositetothemechanicalproperties妙usingopticmeasurementtechnology,andgivesoutthetestresultsandtheory'sanalyses.Itiseasytoseethattheresultsoftheexaminationsareconsistentwiththeoryanalyses.Thispaperreportsthatthelightsolidificationrenovationtechnologyi

5、sthefundamentalresearchofsmartstructure'sself-renovation.Comparedwithtraditionalmethods,thenewmethodismoresimple,productiveandconvenient.Ithaspracticalvalueandimportanteconomicefect.TheworkissupportedbythenationalnaturesciencefoundationsofChina(10172043)andtheaeronauticssciencefoundati

6、ons(99G52062).Keywords:light-waverepair,damage,composite南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论1.1引言20世纪以来，高度成熟的钥铁工业已成为现代工业的重要支柱，在已使用的结构材料中，钢铁材料占一半以上。但是随着宇航、导弹、原子能等现代技术的飞速发展，现有的钢铁和有色合金材料已很难满足要求。例如，在设计导弹、人造卫星、飞机的承载构件时，理想的结构材料应具有重量轻、比强度和比模量要高。然而，即使比普通钢强度高7倍左右的高强度钢，由于比重大，其比强度仍很低，要增加构件的强度就必须增加其重量，这对于高速运动的部件来说

7、是无意义的。至于比模量，常用的各种工程材料其数值相近，相互代替、意义不大。20世纪40年代迅速发展起来的新型复合材料使上述材料的缺点得到了克服。例如，碳纤维增强树脂复合材料的比模量比钢和铝合金高五倍，其比强度也高三倍以上，同时还具有碳纤维的比重小、耐热、耐化学腐蚀、耐冲击、热膨胀小、耐烧蚀等优良性能。碳纤维/树脂复合材料作为工程材料和烧蚀材料可以大大减轻宇宙飞船、导弹、飞机等的重量，提高其有效载荷，并改善其性能。复合材料(Compositematerial)是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。它既能保留原组成材料的主要特