复合材料学报

作者：郭凯特, 谢宗蕻, 李想, 王绥安,

关键词：复合材料, 双面贴补, 极限载荷, 损伤区域, 解析模型,

复合材料胶接修理是一种有效并且低成本的修理技术。本文建立了复合材料层合板双面贴补胶接修理解析分析模型。模型中考虑了搭接区阶梯末端截面积变化细节。预测失效时，层合板采用最大应变准则，胶层采用最大剪应变准则和损伤区域理论。定义了残差函数来表征极限载荷解析计算结果与试验值的接近程度。通过试验对解析模型得到的等效刚度与极限载荷进行了验证。解析分析结果与试验数据对比表明：复合材料层合板双面贴补等效刚度随着搭接长度的增加单调增加。解析模型计算的等效刚度与试验结果最大误差不超过15%。当损伤特征长度为4%时，损伤区域理论对应极限载荷残差值最小，仅为4.30%，最大剪应变准则预测极限载荷的残差值为6.41%。解析模型分析表明，双面贴补极限载荷随着搭接长度的增加表现为快速增长、缓慢增长和几乎不增长三个阶段。搭接长度结合结构减重等限制因素应选择15~35 mm为宜。

来源：2017年第10期

《复合材料学报》期刊编辑部

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