[發明專利]基于AML方法的復合材料填孔壓縮強度設計許用值試驗方法

有效

• 申請號: 201611128802.6
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106596000B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 黃金昌;朱天文;盧志剛;王海龍;耿玉新
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G06F17/50
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 周良玉

1.一種基于AML方法的復合材料填孔壓縮強度設計許用值試驗方法，其特征在于，包括

第一階段：通過積木式試驗元件級試驗獲取工藝批次影響因子C_BB、濕熱環境影響因子C_EN、直徑影響因子C_D、寬度-直徑比影響因子C_W/D、擰緊力矩影響因子C_TORQ、間隙影響因子C_GAP、孔沉頭影響因子C_CSK和填孔壓縮強度基本值S_BASE，其中第一階段中，將試驗件規劃成三種AML值的試驗件組，形成第一試驗件組、第二試驗件組及第三試驗件組，第一試驗件組的AML值為-28，第二試驗件組的AML值為0，第三試驗件組的AML值為25，

以及獲取所述工藝批次影響因子C_BB的過程為：采用B基準值簡化采樣試驗矩陣形式，分別從第一試驗件組抽取18個第一試驗件、從第二試驗件組抽取18個第二試驗件、從第三試驗件組抽取18個第三試驗件；每組均采用3個批次預浸料、2個固化循環，18個試驗件；在濕熱環境、幾何參數、鋪層順序等條件完全相同情況下，通過如下公式計算所述工藝批次影響因子C_BB，

上式中，σ_{B基準值/RTD}——代表室溫干態狀態的B基準值；σ_平均/RTD——代表室溫干態狀態的平均失效應變；

所述濕熱環境影響因子C_EN的獲取過程為：獲取同一材料批次、同一固化工藝、相同幾何參數的第一試驗件、第二試驗件及第三試驗件均18個，并均分成3組，一組試驗件進行低溫干態CTD試驗、一組試驗件進行室溫干態RTD試驗，最后一組試驗件進行高溫濕態ETW試驗，用于得到濕熱環境影響因子C_EN，所述濕熱環境影響因子C_EN通過如下公式得：

C_EN＝S_i/S_RTD

上式中，S_i——代表高溫濕態ETW或低溫干態CTD平均失效應變；S_RTD——代表室溫干態平均失效應變；

所述直徑影響因子C_D的獲取過程為：自第一試驗件組、第二試驗件組和第三試驗件組中獲取同一材料批次、同一固化工藝、幾何參數中僅直徑不同的試驗件各36件，并均分成6組，每組的試驗件均進行室溫干態RTD試驗件，并通過如下公式得到直徑影響因子C_D：

C_D＝(S_D/S_1/4)

上式中，S_D——代表不同直徑試驗件平均壓縮失效應變；S_1/4——代表直徑為1/4in試驗件平均壓縮失效應變；

所述寬度-直徑比影響因子C_W/D的獲取過程為：自第一試驗件組、第二試驗件組和第三試驗件組中獲取同一材料批次、同一固化工藝、幾何參數中僅寬度-直徑比不同的試驗件各36件，并均分成6組，每組的試驗件均進行室溫干態RTD試驗，并通過如下公式得到所述寬度-直徑比影響因子C_W/D：

C_W/D＝(S_W/D/S₅)

上式中，S_W/D——代表不同寬度-直徑比試驗件平均壓縮失效應變；S₅——代表寬度-直徑比為5試驗件平均壓縮失效應變；

所述擰緊力矩影響因子C_TORQ的獲取過程為：自第一試驗件組、第二試驗件組和第三試驗件組中獲取同一材料批次、同一固化工藝、幾何參數中僅擰緊力矩不同的試驗件各12件，并均勻分成2組，每組的試驗件均進行室溫干態RTD試驗，并通過如下公式得到所述擰緊力矩影響因子C_TORQ：

C_TORQ＝(S₁₀₀/S₅₀)

上式中，S₁₀₀——代表100％擰緊力矩試驗件平均壓縮失效應變；S₅₀——代表50％擰緊力矩試驗件平均壓縮失效應變

所述間隙影響因子C_GAP的獲取過程為：自第一試驗件組、第二試驗件組和第三試驗件組中獲取同一材料批次、同一固化工藝、幾何參數中僅配合間隙不同的試驗件各24件，并均分成4組，每組的試驗件均進行室溫干態RTD試驗，并通過如下公式得到所述間隙影響因子C_GAP：

C_GAP＝(S_GAP/S₀)

上式中，S_GAP——代表不同配合間隙試驗件平均壓縮失效應變；S₀——代表配合間隙為0試驗件平均壓縮失效應變；

所述孔沉頭影響因子C_CSK的獲取過程為：自第一試驗件組、第二試驗件組和第三試驗件組中獲取同一材料批次、同一固化工藝、幾何參數中僅孔沉頭百分比不同的試驗件各30件，并均分成5組，每組的試驗件均進行室溫干態RTD試驗，并通過如下公式得到孔沉頭影響因子C_CSK：

C_CSK＝(S_CSK/S₀)

上式中，S_CSK——代表不同孔沉頭深度百分比的試驗件平均壓縮失效應變；S₀——代表非沉頭孔試驗件平均壓縮失效應變；

所述填孔壓縮強度基本值S_BASE的獲取過程為：自第一試驗件組、第二試驗件組和第三試驗件組中獲取同一材料批次、同一固化工藝、相同幾何參數的試驗件各6件，并進行低溫干態CTD試驗、室溫干態RTD試驗和高溫濕態ETW試驗，用于得到填孔壓縮強度基本值S_BASE；

第二階段：通過上述得到的各種參數計算填孔壓縮強度設計許用值S_FHC-ALL，計算公式為

S_FHC-ALL＝S_BASE*C_BB*C_EN*C_D*C_W/D*C_TORQ*C_GAP*C_CSK。