航空复合材料纸蜂窝夹芯结构热成型开裂研究

摘要

飞机复合材料芳纶纸蜂窝夹芯部件在热压罐成型时处于热—力耦合工况,在热成型过程中可能出现蜂窝开裂现象。通过试验获得蜂窝芯的拉、压、剪性能参数和芳纶纸的热性能参数,结合有限元分析和反演方法,对整体蜂窝夹芯部件的热—力顺序耦合和局部芯子抽真空导致的蜂窝胞元间压强差进行数值模拟。结果表明:成型过程中的热应力不会导致蜂窝胞元间胶层开裂,局部憋气的压强差可能导致蜂窝开裂;胶层部分破坏与胶层完全破坏所需的胞元间压强差的差值与胶层初始法向断裂应力正相关;胶层完全破坏所需的胞元间压强差随着受载胞元数量的增多而减小。