飛機典型復合材料結構損傷力學性能研究.pdf

1、本論文主要針對分層缺陷與靜力損傷對飛機復合材料層壓板結構靜強度及疲勞性能的影響，沖擊試驗方法以及低速沖擊損傷對復合材料層壓板性能的影響，典型連接形式的復合材料層壓板結構強度等關鍵技術問題開展了較深入的研究，并取得較大進展和技術突破，主要體現在如下5個方面： 1.針對含有初始分層缺陷的復合材料層壓板的穩(wěn)定性(屈曲)進行了探討，并采取試驗與分析相結合方法研究了缺陷的形狀、大小及其所在位置對復合材料層壓板結構的靜強度和疲勞性能的影響，

2、為制定缺陷(或損傷)的控制、檢驗標準及檢查與修理周期提供了依據。 2.層壓板疲勞失效是各種形式的損傷不斷累積，材料性質逐漸退化，應力分布不斷變化的極為復雜的動態(tài)過程，疲勞壽命預測是飛機復合材料結構設計中的關鍵技術之一。本文從唯象的觀點出發(fā)，避免了微觀的煩瑣機理，提出了靜力損傷與疲勞損傷一體化的分析模型，該模型適用于單一的應力狀態(tài)和復雜的多級應力狀態(tài)，能夠較好地模擬真實服役載荷/環(huán)境下的疲勞壽命。 3.根據復合材料沖擊試驗

3、的特點和技術要求，完成了配套的沖擊試驗裝置(FS沖擊試驗機)的研制，解決了對速度和沖擊載荷兩個參量同時進行實時采集的技術難題。試驗結果表明，該沖擊試驗裝置性能穩(wěn)定、可靠、重復性好，具備實時數據采集功能。 4.采用熱揭層技術方法研究了沖擊后層合板損傷的總體形貌和損傷范圍，以及層板內各界面的分層情況，為建立力學分析模型提供了重要的試驗基礎。 5.層壓板連接結構的參數選取是飛機復合材料結構優(yōu)化設計的重要環(huán)節(jié)，本文通過典型結構件