文档介绍：收稿日期:20032 062 04;修订日期:20032 072 17 文章网址:/hkxb/2003/05/0474/ 文章编号:10002 6893 (2003 )052 04742 03 蜂窝夹芯结构板芯脱胶修补研究赵美英,孙晓波,万小朋(西北工业大学航空学院,陕西西安 710072 ) bStructurewithUnbondedDamage ZHAOMei2 ying,SUNXiao2 bo,WanXiao2 peng (DepartmentofAircraftEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi′ an 710072,China ) 摘要:针对复合材料蜂窝夹芯结构面板与芯子脱胶损伤问题,提出一模拟面板、胶层及芯子的有限元模型, 采用 NASTRAN分析软件计算了板芯脱胶结构的剩余强度及修补后的强度恢复。研究了脱胶区域大小对剩余强度的影响及胶接修补质量对强度恢复的影响。关键词:复合材料;蜂窝夹芯结构;剩余强度;有限元中图分类号:V2141 8;V2671 46 文献标识码:A Abstract:Athree2 positehon2 oftherepairingqualityonthestrengthregainarestudied. posite;bstructure;residualstrength;finiteelement 蜂窝夹芯结构具有良好的比强度和比刚度且重量轻,因而蜂窝夹芯结构广泛应用于航空结构中。随着蜂窝夹芯结构件应用的不断增加,各种突发事件和环境等因素,都会不可避免地给它带来各种损伤。对于受损结构,根据损伤程度和损伤部位的重要性,可分为轻微损伤、可修理损伤和强迫更换损伤等几类。一般来讲复合材料结构的修理耗时费力,修理不当还会适得其反,因此不能轻易“言修”。但对于严重影响结构受力的损伤, 为增强其安全性、可靠性,保证其在寿命期内的正常使用,恢复其使用功能和完整性,对它进行维修也是十分必要和重要的。所以确定修与不修、能修和不能修的界限是十分重要的研究内容。如 F2 18的修理指南规定压痕小于 01 4mm深,分层直径小于 13mm圆面积,开胶直径小于 19mm圆面积可不修理,正常使用;但规定蜂窝结构分层面积直径大于 50mm,开胶面积直径大于 75mm,层压板分层面积直径大于 75mm时报废不可修。又如波音飞机公司规定损伤的范围大于零件面积的 15%时报废不可修。目前对于夹芯结构的损伤国内外研究的内容比较多的集中在冲击损伤和脱胶缺陷/损伤等方面。脱胶损伤方面,文献[1,2]主要通过试验及有限元分析研究了伴随面板脱胶的夹芯板的压缩特性。文献[3]通过四点弯曲试验研究了含脱胶的蜂窝夹芯板在纯弯曲载荷作用下的局部屈曲。文献[4,5]采用状态分解的能量法分析了蜂窝夹芯结构的脱胶问题。蜂窝夹芯