含裂纹铝合金板的复合材料胶接修理研究
Research of Cracked Aluminum Alloy Plate Repaired with Bonded Composite Patches
本文研究的是含裂纹铝合金板的复合材料胶接修理方法.希望通过有限元建模的方法对这种修补办法进行讨论.同时,通过数据及图形的论证,得出不同修补状况下的修补效果.文中建立了简单的假设,假设了含裂纹的铝板只受到单一方向载荷的拉伸作用,对于其他的载荷形式不予考虑.文中建立了不同修补办法下的有限元模型,利用这些有限元模型进行后续的讨论研究工作.在以前的研究中,人们采用过二维或者三维模型进行模拟,对于胶粘剂的模拟采用过弹簧模型等.本文希望运用Abaqus中自带的胶粘剂单元进行模拟,先建立了含有裂纹的铝板的修补模型,然后验证了在建模过程中的cohesive单元对胶层模拟的准确性.完成了运用Python语言对含有裂纹铝板的单面铆接修补、单面胶接修补以及双面胶接修补的建模.利用参数化模型的优势进行单一变量或者多个变量改变情况下的模型研究.对于同一种模型下的不同变量,如果不利用参数化建模办法就需要单独建立很多模型,这样会浪费很多不必要的时间.在论文中,比较了铆接修补方法、单面胶接修补方法以及双面胶接修补方法,研究不同修补方法下的应力及应力强度因子的大小,证明了双面修补效果比单面修补效果好.讨论了对于单面胶接修补情况,改变补片尺寸以及胶层厚度之后,修补效果的改变情况.证明了应力强度因子随补片长度、宽度和厚度的增加而减小,随胶粘剂厚度的增加而增加.
- 作者：
- 赵舒扬
- 学位授予单位：
- 中国民航大学
- 专业名称：
- 航空工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 徐建新
- 中图分类号：
- V267
- 关键词：
- 复合材料；胶接；裂纹；修补
- composite materials; bonding; crack; repair;