苏维国
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穆志韬
,
朱做涛
,
孔光明
复合材料学报
考虑金属裂纹板复合材料单面胶接修补结构的几何非线性和边界条件,建立了考虑弯曲变形单面修补结构力学分析模型,计算出承受面内载荷时修补结构的弯矩和挠度,将补片自由端和金属板裂纹处的弯矩作为胶层应力控制微分方程的边界条件,推导出剪应力和剥离应力的解析解,及裂纹张开位移的表达式,并与有限元数值结果进行对比.分析结果表明,胶接修补结构应力分析理论模型和相关简化假设合理、正确.利用所建立的解析模型研究了金属裂纹复合材料单面胶接修补结构的应力分布特点及胶层主导破坏模式的失效机制,为胶接修补结构的承载能力分析以及结构改进设计提供了一定的理论依据.
关键词:
复合材料胶接修补
,
几何非线性
,
胶层应力
,
解析模型
,
失效分析
,
有限元分析
王跃
,
赵霞
,
穆志韬
,
郝建滨
玻璃钢/复合材料
建立了铝合金板单搭接胶接接头的三维弹性有限元模型,通过与G-R解析模型的胶层剪应力和剥离应力分布对比分析,验证了有限元模型的有效性.经有限元仿真拟合铝合金板单搭接胶接接头静拉伸试验的载荷-位移曲线,获得了胶层I/Ⅱ型混合失效模式下内聚力单元的断裂参数值和胶层渐进破坏的过程,将胶层内聚力单元断裂参数值应用于含双裂纹复合材料胶接修补结构中,预测了修补结构的静拉伸强度.结果表明,有限元模型预测的剩余强度与实验值的相对误差为3.8％,因此运用内聚力单元仿真胶层的方法是有效的,并为复合材料胶接修补结构的承载能力分析提供了有力的依据.
关键词:
胶层
,
内聚力模型
,
断裂参数
,
复合材料胶接修补
,
剩余强度
