损伤复合材料层板胶接修理试验研究

胶接修理是弥补复合材料结构在制造和服役过程中产生的损伤与缺陷的主要方法之一。文中通过强度试验研究在复合材料层板外表面粘接复合材料补片这种临时修理方法的实际效果 ,并讨论主要修理参数———补片直径、厚度。

复合材料损伤结构胶接补强修补分析及设计

对复合材料层合板采用 2 0节点等参元、对于胶层采用节理单元建立有限元分析模型 ,并针对胶接补强修补的两种形式——贴补和挖补编制了相应的三维有限元分析程序 ,进行静力分析 ,获得了修补参数对修补效果的影响曲线 ,据此来初步确定最佳的修补参数。

金属低周疲劳的能量耗散与热发射

金属疲劳是一个能量耗散过程 ,其中主要的能量耗散形式包括内耗热和储能。储能是材料缺陷数量、分布及损伤状态的宏观体现 ,它需要借助于材料的热发射间接地获得。本文利用细小热敏电阻测量了 4 0 Cr Ni Mo A,80 90和 TC4三种材料在低周疲劳过程中的热发射规律 ,试验中观察到了温度涨落现象 ,发现热发射与材料的热传导系数、疲劳寿命和加载频率有关 。

低周疲劳过程中的非弹性响应和热响应

材料的疲劳是能量耗散过程。低周疲劳过程的非弹性响应反映了机械能耗的规律 ,而热响应则能够表征疲劳过程的热耗散规律。通过低周疲劳试验 ,研究了 40 Cr Ni Mo A在循环加载过程的软化 /硬化规律以及机械能耗规律 ,并利用细小热敏电阻测量了试样在加载过程中的温度变化以及温度涨落规律。

基于能量耗散的疲劳损伤模型

能量的耗散和晶体显微结构的运动与演变有关。根据金属显微结构稳定性原理 ,利用自由能的变化将微观角度的显微结构变化与宏观的疲劳损伤过程联系起来 ,并用储能定义损伤变量。提出获得储能的数值方法 ,建立基于不可逆能量耗散的疲劳损伤演化模型 ;并对该模型用 40CrNiMoA的两级加载试验进行验证 。

损伤复合材料层板胶接修理强度分析

对于飞行器复合材料结构在制造和服役中产生的缺陷损伤,一种常用的外场临时修理方法是在受损结构的外表面胶接复合材料补片来进行补强。本文采用“双板—弹簧元”和“三板—弹簧元”修正有限元模型分别对层合板的穿透型损伤和半穿透型损伤的临时修理进行强度分析,并进行了相关的强度试验验证。根据计算和试验结果对补片直径、厚度等修理参数对修理效果的影响进行了分析,并提出了合理选择修理参数的一般原则。