金属损伤结构的再制造胶粘修复技术研究

通过建立含有中心裂纹损伤的Q235B钢板再制造胶粘修复有限元模型,引入应力强度因子下降率的概念,讨论复合材料补片材料、几何尺寸、胶层厚度以及单面双面胶粘对修复效果的影响。结果显示,选用硼/环氧树脂作为补片材料,增加复合材料补片的宽度、厚度,合理减小胶层厚度,并采用双面胶粘,可以明显提高修复效果,为工程实践中再制造胶粘修复方案的设计提供理论指导。

损伤金属结构的复合材料胶接修补实验研究

采用复合材料补片对损伤的金属飞机结构进行胶接修理，可以经济而有效地恢复结构的承载能力和延长结构的使用寿命。通过金属材料裂纹板胶接修补前后的静强度和疲劳寿命对比试验，验证了这种修补方法的可行性和有效性。实验结果表明：裂纹板经复合材料补片胶接修补后，其静强度和疲劳寿命均有显著的提高，并且增加补片的宽度或者减小补片的长度，都可以提高结构的修补效果。

复合材料胶补飞机损伤金属结构疲劳寿命分析

针对复合材料单面胶接修理飞机损伤金属结构疲劳寿命分析时,多种失效模式耦合作用、残余热应力和附加弯曲力矩以及裂纹非均匀扩展的影响,提出了一种能够综合考虑上述影响因素的复合材料修理损伤金属结构疲劳寿命评估方法。算例分析结果与试验结果吻合,表明本文方法可为复合材料单面胶接修理损伤金属结构疲劳寿命估算提供参考。

碳纳米管薄膜电加热固化复合材料胶接修补金属结构研究

近年来,复合材料胶接修补技术被广泛应用于金属损伤结构,但传统补片固化工艺有着成本高、能耗大及成型时间长等问题。针对该问题,本文提出将碳纳米管薄膜作为加热元件与复合材料预浸料补片进行集成,通过电加热固化达到修补损伤结构的目的。进行了试验研究,分别采用碳纳米管薄膜电加热和传统烘箱加热的方法固化复合材料补片修补含裂纹铝合金板,对比不同固化方法下所需能耗和成型时间,并进行力学性能测试,评估胶接修补的效果。结果表明:碳纳米管薄膜电加热固化技术是一种节能高效的方法,可以显著降低能耗和材料成型时间;同时碳纳米管薄膜电加热固化修补的试件承载力与烘箱固化修补的试件基本一致,可以达到预期的修补效果,为金属结构低能耗、低成本胶接修补技术提供了一种新的思路。

自升式钻井平台桁架损伤检测中超声相控阵的应用

自升式钻井平台桩腿桁架金属结构在海洋短期服役中,容易受到腐蚀、疲劳和意外碰撞等因素的影响,导致结构损伤。为了确保平台的平稳运行,必须进行有效的损伤检测。本文提出基于超声相控阵技术的检测方法,提高桁架金属结构损伤检测的准确性和可靠性。通过构建损伤后的动力方程,应用一维阵列聚焦技术,结合全扫描和回波信号振幅分析,验证了新方法的节能和优越性。

SPHM技术在新机研制中的实践与发展

新一代先进战斗机对机体平台的要求为轻重量、高承载、长寿命及多功能。为实现这个目标,结构故障预测与健康管理(SPHM)技术是一项亟须解决的关键技术,是实现由传统的事后维修和定期维修转向基于状态的视情维修的重要手段。针对SPHM的主要功能、关键技术和系统设计与研制,本文阐述了强度设计团队近年来在SPHM方面的研究成果、设计实践、技术发展及后续展望。这些技术成果已成功应用于新一代战机SPHM系统的研制。

飞机结构战伤复合材料微波快速抢修技术

研究一种利用微波修复损伤金属结构的新技术,阐明了复合材料微波修复机理,探讨了界面形成与快速固化理论。