复合材料蜂窝夹芯结构单面贴补弯曲性能的分析模型与试验研究

• 作者: 刘波 廖宝华 张涛涛 李剑峰 燕瑛 马健
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 复合材料 蜂窝夹芯板 梯形本构关系 单面贴补 弯曲性能
• 年，卷（期）: 2013,（8）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 1884-1891
• 页数: 8页
• 分类号: V214.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2013.0213

摘要

复合材料蜂窝夹芯结构作为一种轻质结构已经被广泛应用于飞机舵面及各类整流罩等部件,而弯曲性能可以综合表征其力学性能.基于此,对复合材料蜂窝夹芯板单面贴补试件进行了试验研究及数值分析.首先对单面贴补试件进行了三点弯曲试验,得出结构的破坏载荷及强度恢复值,并分析了芯层压溃以及补片脱胶两种破坏模式及其机理.数值分析中,结合Hill准则、Hashin Fabric准则以及粘聚单元技术,以二次应力准则和能量释放率准则作为失效判据,建立了基于梯形本构关系的修补结构三维有限元分析模型.对蜂窝夹芯板单面贴补结构的弯曲强度及破坏机理进行计算与分析,计算结果表明,基于梯形本构关系的胶层模型可以较好地模拟实际脱胶情况,与试验结果能够较好吻合,验证了分析模型的正确性.最后,分析了补片直径以及补片厚度对修补效果的影响,结果表明,随着补片直径与厚度的增加,修补结构承载能力呈现先增加后减小的趋势.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	燕瑛	北京航空航天大学航空科学与工程学院	41	473	14.0	20.0
2	刘波	北京航空航天大学航空科学与工程学院	16	217	6.0	14.0
3	张涛涛	北京航空航天大学航空科学与工程学院	5	81	4.0	5.0
4	李剑峰	北京航空航天大学航空科学与工程学院	5	82	3.0	5.0
5	廖宝华		1	17	1.0	1.0
6	马健	北京航空航天大学航空科学与工程学院	11	83	5.0	9.0