复合材料机翼壁板修理评估及设计优化

• 作者: 张阿盈 柴亚南 王力立 陈向明 高敏
• 来源期刊: 结构强度研究
• 学科: 航空航天
• 关键词: 复合材料机翼 加筋壁板 评估方法 修理设计 方案改进
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: V224

摘要

由于机翼为主承力结构，蒙皮修理主要采用机械连接修理方式，本文针对民机复合材料机翼下蒙皮壁板结构的离散源损伤进行了修理方案设计和试验验证，并在详细有限元模拟基础上对修理设计进行了改进。首先，根据损伤类型和下蒙皮壁板的传载特性，设计了机械连接金属补片修理方案，并制造了包括含损伤和损伤修理两类试验件，进行了试验验证，修理后承载能力提高了24％，能够满足一般民机复合材料机翼蒙皮设计许用应变要求。然后，利用梁元耦合解析刚性面模拟螺钉，采用适用于平面应力状态的LaRC05强度准则和辟K准则作为复合材料层板和胶接界面失效判据，建立了两类试验件的有限元模型，进行了进一步计算分析，通过对试验数据和计算结果的对比分析发现，原修理方案偏于保守，增加了结构重量成本。最后，经计算分析提出了三种改进的修理设计方案，改进后的修理构型II承载能力相对于原修理方案提高了4．7％，而结构重量降低了3．9％，该修理方法可为今后民机复合材料机翼修理方案的设计提供参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	柴亚南	中航工业飞机强度研究所一室	7	0	0.0	0.0
2	高敏	中航工业飞机强度研究所一室	3	10	2.0	3.0
3	陈向明	中航工业飞机强度研究所一室	6	0	0.0	0.0
4	张阿盈	中航工业飞机强度研究所一室	4	0	0.0	0.0
5	王力立	中航工业飞机强度研究所一室	2	0	0.0	0.0