胶粘剂性能对挖补修理层合板拉伸性能的影响.pdf

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1、2013年9月第39卷第9期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsSeptember2013V01．39No．9胶粘剂性能对挖补修理层合板拉伸性能的影响程小全赵文漪高宇剑包建文(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)(北京航空材料研究院，北京100095)摘要：利用非线性三维有限元模型，对挖补修理复合材料层合板的拉伸破坏行为进行研究，计算结果与试验结果吻合良好，证明了所建模型的有效性．在此基础上，分析了挖补修理层合板的拉伸破坏机理，以及胶粘剂力学性能对挖补结构拉伸性能的影响．最终，总结出

2、挖补修理复合材料结构胶粘剂选用原则以及理想胶粘剂的性能特征．研究结果可为复合材料结构可修理性设计，以及挖补类复合材料层合板端面对接用胶粘剂的研制提供参考．关键词：复合材料层合板；挖补修理；韧性胶粘剂；损伤扩展；拉伸中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)09．1144-06InfluenceofadhesivepropertiesontensilebehaviorofscarfrepairedlaminatesChengXiaoquanZhaoWenyiGaoYujian(SchoolofAeronauticScienceandEngineering，Be

3、ijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)BaoJianwen(BeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Beijing100095，China)Abstract：Tensilefailurebehaviorofscarfrepairedcompositelaminateswasstudiedwithnon-linearthreedimensionalfiniteelementmodeling．Thefiniteelementmethod(FEM)resultsarei

4、ngoodagreementwiththetestingresults，whichverifiestheestablishedmodelvalidity．Basedonit，thetensilestrengthofscarfrepairedlaminateswascalculatedandthefailuremechanismwasanalyzed．Theinfluenceofmechanicalpropertiesoftheadhesivesonthetensilebehaviorofscarfrepairedcompositelaminateswasstudied．Finally，the

5、principleofadhesivematerialschoosingforascarfrepairedcompositelaminateandtheidealadhesive’Scharacterswereconcluded．Theresultscanprovidereferencesfortherepairabledesignofcompositestructures，aswellastheresearchanddevelopmentonadhesivematerialsforscarfrepairedcompositeswithbuttjoints．Keywords：composit

6、elaminates；scarfrepair；toughedadhesive；damagepropagation；tension随着复合材料在航空航天领域的应用13益广泛，对复合材料结构使用中所受损伤的修理也越来越多．～般来说，复合材料的修理包括紧固件修理和胶接修理，而在胶接修理中，挖补修理因为其修理后强度高，能够保持原有结构气动外形等优点，在飞行器复合材料结构修理中有广阔的应用前景，也是现在修理研究的重要方向之一。“．在复合材料结构挖补修理中，修理指导思想已从结构刚度修理转变为刚度与强度恢复并重，并对修理后结构的湿热性能与疲劳性能的恢复也有了较高的要求．复合材料挖补修理中，胶粘剂的力学性能

7、对修理后结构的强度具有重要影响．但是，由于挖补修理与母板和补片的铺层形式有关，结构的铺层形式不同，胶粘剂中的应力应变分布也不同，进而可能导致修理结构的破坏机理发生变化，影响结构的修理效果¨o．如何对复合材料结构进行可修理性设计，胶粘剂哪些性能对结构端面对接类修收藕日期：2012-1l-09；瘸络出版时间：2013—03-0509：03网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．262