复合材料层合板挖补修理强度分析

摘要

飞机复合材料结构容易受到损伤，包括制造、服役过程中的损伤及环境损伤。尤其在战场上飞机结构容易受到子弹、砂石等冲击造成的损伤。为保证飞机的出勤率，受损后的复合材料结构需要及时进行修理，以恢复其使用功能。因此，复合材料结构的修理技术及其强度恢复预测成为重要的研究内容。
　　 本文以有限元软件ABAQUS为分析平台，编写了相应的材料本构用户子程序，研究了阶梯形挖补修理层合板的剩余强度。首先对未损伤层合板、带中心孔损伤层合板和双面贴补修理层合板进行了计算分析，得出结构破坏强度值，计算结果表明采用双面贴补法修理后的层合板比带中心孔损伤层合板的剩余强度提高了9.52％，计算与试验结果比较，表明误差在允许范围之内。然后，对典型阶梯形挖补修理进行分析，其剩余强度恢复到未损伤板的88.78％。最后，进一步研究了阶梯形挖补修理的参数变化对层合板修理后的剩余强度的影响，包括是否加外贴补片和补片个数及厚度的变化。阶梯形挖补修理是一种比较好的修理方法，能够大幅度提高受损层合板的剩余强度。这些工作为今后进一步对挖补修理进行设计和分析提供参考。