复合材料胶粘修复界面的载荷传递仿真优化

论文摘要

胶接修复工艺是飞机结构修理的重要工艺之一,为了研究胶黏工艺对修复效果的影响规律,探索最佳的工艺参数,本文建立胶粘修复的三维模型,利用ANSYS Workbench有限元软件对胶粘修复界面载荷传递进行分析,讨论补片材料、补片厚度、胶层剪切模量和胶层厚度对胶接修复的影响。仿真结果证明补片材料为硼/环氧树脂时,胶粘失效风险最小;补片较厚时,胶接修复效果好,但补片过厚会削弱胶接修复的效果;胶黏剂剪切模量越大越有助于损伤区域的修复,工程应用中建议选用剪切模量较高的胶黏剂;胶层较厚时会增大胶层发生缺陷的概率从而减弱修复效果,建议合理选取厚度较小的胶层。最后提出修复界面的表面处理、复合材料端部的溢胶以及倒角处理均有益于修复结构的载荷传递,缓和胶粘界面应力水平,降低胶层失效的风险。

论文目录

• 0 引言
• 1 胶粘修复界面失效原理
• 2 胶粘界面载荷传递的数值模拟
•   2.1 有限元模型的建立
•   2.2 胶层沿其厚度方向的等效应力分布规律
•   2.3 胶层载荷传递的影响因素
•     2.3.1 补片材料
•     2.3.2 补片厚度
•     2.3.3 胶层剪切模量
•     2.3.4 胶层厚度
• 3 胶层载荷传递的改善
•   3.1 复合材料补片端部溢胶处理
•   3.2 复合材料补片端部倒角处理
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 徐欢,殷晨波,李向东,王子朋

关键词: 复合材料胶粘修复,有限元,胶层界面,载荷传递,等效应力

来源: 宇航材料工艺 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 南京工业大学车辆与工程机械研究所,江苏省特种设备安全监督检验研究院

基金: 江苏省质量技术监督局科技项目(KJ175914),国家自然科学基金(51575255)

分类号: V267.4

页码: 25-30

总页数: 6

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