复合材料,修补.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划复合材料,修补　　复合材料的粘接修理　　前言　　复合材料在飞机上的用量愈来愈广，以空中客车A380为例，用量占结构重量的28%，B787占51%复合材料结构由于比重轻，强度大，刚度大，不易腐蚀等特点，在现代民航运输机中得到大量采用因此，涉及复合材料结构损伤的维修便日益重要，特别是由于复合材料结构抗冲击能力差，在使用中极易受到外来因素发生以冲击损伤为主的各种结构破坏，如分层、裂纹、破孔和断裂等这些损伤会显著降低复合材料的静、动态承载性能，严重时会直接影响飞行安全，如不及时修复，将会使整个复合材料部件失效，花巨额费用进行更换复合材料的修理方法可分为机械修理和粘接修理两大类机械修理方法存在着结构增重较多、修理区应力较大、修理补片影响修复区的电性能等缺点，因此，目前复合材料结构损伤主要采用粘接修理方法　　一、标准复合材料修理　　常见结构　　复合材料结构制造中所采用的材料为玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料以及芳纶纤维增强塑料这些材料用于夹心结构以及整体结构的制造在进行永久修理时，修理材料一般必须按下列准则与原制造材料相配合：　　Ⅰ、只用碳纤维材料修理碳纤维结构。

　　Ⅱ、只用玻璃纤维材料修理玻璃纤维或芳纶纤维结构　　A、蜂窝夹芯部件　　玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料以及芳纶纤维增强塑料构成了这类部件的蒙皮，然后将蒙皮与金属或非金属的芯子胶接在一起，芯子通常采用蜂窝结构　　B、整体结构部件　　整体结构部件由带内部桁条、肋及翼梁的复合材料蒙皮构成它提供刚度及强度　　C、混合结构部件　　这类部件由混合结构制成，包括部分整体结构及部分夹芯结构　　修理材料　　1、环氧树脂体系　　环氧树脂由两部分组成：树脂和催化剂环氧树脂提供了很好的机械和抗疲劳性能，尺寸稳定性相当好，抗腐蚀，层间结合强度高，有良好的电学性能和低的吸湿性　　2、纤维增强材料　　①玻璃纤维②Kevlar纤维——芳纶纤维③碳/石墨④硼⑤陶瓷纤维　　3、粘接剂　　①胶膜　　胶膜是涂在一层支持薄膜上的粘接剂　　②糊状粘接剂　　两种组分的糊状粘接剂可在室温或加热固化　　③泡沫粘接剂　　泡沫粘接剂是含泡沫剂的环氧树脂体系　　④填充剂　　填充剂是在混合后的树脂中加入材料，它可以改变树脂的物理性能，对于蜂窝修理和防止脱开很有作用　　4、吸胶合透气材料　　①吸胶布可使固化过程中多余的气体和树脂逸出　　②透气材料作为连续的真空通路，不与树脂接触。

　　一般修理程序　　A、　　B、　　C、确定损伤程度；从损伤区域清除水分；清除损伤；　　D、修整切除损伤后的区域；　　E、清洁修理区；　　毕业设计　　题目航空器复合材料胶接修　　院系专业年级学生姓名指导教师　　XX年6月5日　　摘要　　复合材料通常用于航空器的主承力结构或次承力结构与金属材料相比，复合材料有很多优点，如强度大、抗疲劳性能高、电性能及热性能好，减震性能、破损安全性和耐化学腐蚀性好正因为这些突出的热点，先进复合材料在航空、航天、机械等领域得到了越来越广泛的应用　　航空器的结构可能受到的冲击都会造成航空器结构的损伤和缺陷，影响其结构强度、疲劳性能以及稳定性，尤其是胶接修补结构因此，对航空器复合材料胶接修补的抗冲击设计，可以更好的保证航空器的安全性和稳定性　　实验方法、理论分析方法和数值计算方法是当前用于此类研究的三种方法数值计算方法是在理论分析和实验研究的基础上进一步发展起来的，并且随着计算机技术的发展，它的应用更加广泛数值计算方法的优点是方法简单，受客观条件影响小，参数可调性强，无需耗费大量的经费和精力　　本文采用数值计算的方法，通过使用有限元分析软件ANSYS//LS-DYNA,选用不同的补片直径以及不同的冲击位置，模拟弹体冲击胶接修补的靶板建立模型，得到弹体的速度变化历程、加速度变化历程和胶接修补靶板的变形及应力情况。

进而进行分析研究航空器复合材料胶接修补结构的抗冲击性能　　关键词：复合材料;胶接修补;冲击;数值分析;有限元;ANSYS/LS-DYNA　　Abstract　　Compositematerialsareusuallyusedinmainbearingorsecondarybearingstructureoftheaircraft.Comparedwithmetalmaterial,compositematerialhasmanyadvantages,suchasstrength,strongfatigueresistance,goodelectricalandthermalperformance,shockabsorptionperformance,securityandgoodresistancetochemicalcorrosiondamage.Becauseoftheseexcellentadvantages,theadvancedcompositematerialismoreandmorewidelyusedinthefieldsofaviation,aerospaceandmachinery.　　Theimpactthataircraftstructuremayreceivedcancausedamageanddefectsofaircraftstructure,whichaffectsthestructuralstrength,fatigueperformanceandstability,especiallycompositebondedrepairstructure.Theanalysisoftheimpactonaircraftcompositebondedrepairstructurecanbetterensurethesafetyandstabilityoftheaircraft.　　Therearethreemethodsusedinsuchstudies,andtheyareexperimentmethod,theoreticalanalysisandnumericalcalculationmethod.Numericalmethodisfurtherdevelopedonthebasisoftheoreticalanalysisandexperimentalresearch,andwiththedevelopmentofcomputertechnology,itsapplicationbecomesmorewidely.Theadvantagesofnumericalcalculationmethodaresimple,littleinfluencedbyobjectiveconditions,adjustableparameters,andnotspendsalotofmoneyandenergy.　　Thisarticleadoptsthemethodofnumericalcalculation,byusingthefiniteelementanalysissoftwareANSYS/LS/DYNA,choosingdifferentthepatchdiameteranddifferentlocationofimpact.Bymodelingandsimulatingtheprocessofprojectileimpactthebondedrepairtargetboard,wecangetthevelocityandaccelerationtimehistorycurve,thedeformationandstressconditionsofthetargetboard.Thenwecananalysistheimpactresistanceofaircraftcompositebondedrepairstructure.　　Keywords:compositematerial,impact,bondedrepair,numericalanalysis,finiteelement,ANSYS/LS-DANA　　目录　　摘要................................................................................................................................IAbstract........................................................................................................................II目录..............................................................................................................................III　　第一章绪论................................................................................................................1　　前言..................................................................................................................................1　　国内外研究现状..............................................................................................................3　　本课题的主要研究任务....................................................................................................4　　本课题的实现方法.............................................................................................................5　　第二章复合材料理论及有限元法在复合材料冲击中的应用................................6　　纤维增强复合材料的主要力学性能.................................................................................6　　复合材料的优点.................................................................................................................6　　复合材料的缺点.................................................................................................................7　　各向异性弹性力学基本方程..........................。