穆志韬
,
郝建滨
,
高雪霞
,
李旭东
玻璃钢/复合材料
含裂纹铝合金板经复合材料补片胶接修复后,裂纹尖端的应力强度因子(Stress Intensity Factor,简称SIF)是关注的重点.基于有限元软件ABAQUS,建立了含中心裂纹铝合金厚板复合材料补片胶接修复件的分析模型.计算了裂纹尖端的SIF,与Rose解析模型进行了对比验证,得到裂纹尖端SIF在板厚方向上的变化,以及补片在厚度方向上修补效果的变化,对比了不同修复方式的修复效果.结果表明,裂纹尖端SIF的有限元解偏保守,被修补板厚较大时,裂纹尖端SIF值在板厚方向上的差异更加显著,双面修复方式的修复效果明显优于单面修复方式.
关键词:
中心裂纹
,
复合材料胶接
,
应力强度因子
,
有限元
郝建滨
,
李旭东
,
穆志韬
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150706.002
金属裂纹板经复合材料补片胶接修补后,其结构强度明显提高,但裂纹板中的裂纹会导致严重的应力集中现象,并易产生塑性变形,呈现强烈的材料物理非线性特性,需要采用弹塑性力学原理,进行复合材料胶接修复结构的静强度预测.为此,考虑金属板材料的非线性特性,建立了金属裂纹板复合材料胶接修补结构的弹塑性有限元模型,并通过试验验证了模型的有效性.在此基础上,提出了基于裂纹尖端的张开位移(COD)判据的拉伸强度预测方法,分析了修复结构的塑性应变、COD以及静拉伸强度.结果表明:相对于应力强度因子K判据,COD判据能更有效地预测修复试件的静拉伸强度.
关键词:
裂纹板
,
复合材料胶接
,
弹塑性变形
,
张开位移
,
有限元模拟
