含矩形边缘分层缺陷层合板的压缩性能

对含矩形边缘分层缺陷层合板的压缩性能进行试验研究和理论分析,考察了层合板厚度(含铺层形式)、分层位置、形状、面积以及环境等因素对压缩强度的影响,并采用分层扩展以及软化夹杂两种模型对含分层层合板的压缩强度进行了计算和破坏机理分析。结果表明:厚板对边缘分层缺陷不敏感,中等厚度和薄层合板比较敏感;缺陷的位置和形状对层合板压缩强度有一定的影响;湿热环境改变了含缺陷板的压缩破坏机理,并对中等厚度板和薄板的压缩强度有明显的影响。两种模型中软化夹杂模型效果较好,可用于工程设计计算。

单面贴补修理后层合板的拉伸性能

对含孔损伤复合材料层合板单面贴补后进行拉伸试验研究。测量了层合板的应变分布、修理后层合板中心点的离面位移及拉伸强度等,考察了补片的厚度、大小等因素对修理效果的影响。结果显示,增加补片的厚度和直径能够提高母板的承拉能力,但是增加补片的厚度会导致层合板离面位移增大。对无侧边支持的单面贴补层合板进行计算分析时,必须考虑偏心载荷引起的弯矩的影响。在此基础上,采用分层损伤判据建立了三维有限元模型,对单面贴补层合板的破坏机理和拉伸强度进行了计算和分析。结果表明,修理后层合板的拉伸破坏是由补片或母板内与胶接面相邻的层间分层引起的;计算结果与试验结果一致。

含中央分层缺陷层合板的压缩性能研究

通过考察层合板厚度(含铺层形式)、分层位置与大小等因素对压缩强度的影响,并采用局部屈曲、分层扩展以及软化夹杂等3种模型对含分层层合板的压缩强度进行了计算和破坏机理分析。得出如下结果:厚板对分层缺陷不敏感,中等厚度和薄层合板比较敏感;缺陷的位置和大小对层合板压缩强度的影响没有明显的规律可循;3种模型中软化夹杂模型效果较好,说明大部分含缺陷层合板的压缩过程具有分层扩展、基体开裂等损伤交杂在一起的特点,这导致了试件的破坏。