復合材料修補結構疲勞壽命分析方法研究

       結合工藝方法，研究典型缺陷損傷的修理方法，針對復合材料修補結構應力分布復雜的特點，在剩余強度衰減模型的基礎上引入局部應力應變法的分析思想，建立起復合材料修補結構的疲勞壽命預測模型。通過建立修補結構的力學分析模型，在分析了修補結構的危險部位和應力集中的基礎上，利用壽命預測模型，分析和討論補片直徑和補片厚度兩個修補參數對修補結構疲勞壽命的影響規律。

       70年代初澳大利亞航空研究室(ARL)的A A Baker等人提出復合材料膠接止裂修補技術，膠接修理成為復合材料常用的修理方法之一。英國帝國理工大學在90年代初利用有限元技術進行了復合材料膠接補強研究，采用外貼復合材料補片進行臨時修補，嵌接復合材料補片進行永久性修補的方式，分析了各修補幾何參數對修補效果的影響。S H Ahn和G S Springer對挖補貼補兩種修補方式進行了大量的試驗研究口1，并提出了修補結構的分析模型。

       崔元慶和白金澤分別采用不同的有限元分析方法，研究了貼補和挖補兩種修補形式的參數優化問題。姚磊江等通過強度試驗驗證了復合材料穿透型損傷和非穿透型損失的膠接修理工藝和修理設計的可行性，并研究了修理參數對修理效果的影響。

       目前關于復合材料膠接修補力學分析的研究大都限于靜載荷情況，只有少數學者對疲勞載荷下的膠接修補問題進行研究，如英國Gla sgow大學的Knox和Hashm對GRE管子膠接接頭的疲勞行為進行了研究，日本大阪大學的M akotohanaka等研究了CFRP管子膠接接頭的疲勞壽命評估方法"1，印度科技大學的Rao等對復合材料修補結構的剩余強度和壽命預測方法進行了研究。本文基于剩余強度衰減理論和局部應力應變原理，提出了一種復合材料修補結構的疲勞壽命預測方法，并討論了修補參數對修補結構疲勞壽命的影響規律。

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