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復合材料膠粘修復界面的載荷傳遞仿真優化

徐歡; 殷晨波; 李向東; 王子朋 南京工業大學車輛與工程機械研究所; 南京211816; 江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院; 南京210003
  • 復合材料膠粘修復
  • 有限元
  • 膠層界面
  • 載荷傳遞
  • 等效應力

摘要:膠接修復工藝是飛機結構修理的重要工藝之一,為了研究膠黏工藝對修復效果的影響規律,探索最佳的工藝參數,本文建立膠粘修復的三維模型,利用ANSYS Workbench有限元軟件對膠粘修復界面載荷傳遞進行分析,討論補片材料、補片厚度、膠層剪切模量和膠層厚度對膠接修復的影響。仿真結果證明補片材料為硼/環氧樹脂時,膠粘失效風險最小;補片較厚時,膠接修復效果好,但補片過厚會削弱膠接修復的效果;膠黏劑剪切模量越大越有助于損傷區域的修復,工程應用中建議選用剪切模量較高的膠黏劑;膠層較厚時會增大膠層發生缺陷的概率從而減弱修復效果,建議合理選取厚度較小的膠層。最后提出修復界面的表面處理、復合材料端部的溢膠以及倒角處理均有益于修復結構的載荷傳遞,緩和膠粘界面應力水平,降低膠層失效的風險。

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宇航材料工藝

  • 預計1-3個月 預計審稿周期
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  • 航空 快捷分類
  • 雙月刊 出版周期

主管單位:中國航天科技集團有限公司;主辦單位:航天材料及工藝研究所

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