[發明專利]一種復合材料擠壓強度設計許用值試驗方法

在審

• 申請號: 201710816972.1
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107621419A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 黃金昌;朱天文;王海龍
• 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: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/06
• 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: 高原

技術領域

本發明屬于復合材料強度設計技術領域，具體涉及一種復合材料擠壓強度設計許用值試驗方法。

背景技術

現有獲得復合材料擠壓強度設計許用值的試驗方法大多采用毯式曲線法，毯式曲線法中鋪層角度包括0°、-45°、+45°、90°，鋪層百分比數不小于10％。通過毯式曲線方法獲得復合材料擠壓強度設計許用值的試驗就是要將圖10陰影部分按照試驗標準和規范盡可能填充充分。

AML(Angle Minus Longitudinal)方法被應用在對稱、均衡的層合板中，層合板包括0°，90°和±45°角度層，且每一角度層所占百分比不小于10％。AML由角度層(±45°)百分比減去縱向纖維層(0°)得出。當層合板不均衡時，AML由下式表式：

所以層合板有低百分比的角度層或高百分比的縱向層，AML都會很低。AML反映的是層合板在缺陷周邊或纖維中斷后的載荷重新分配能力，亦反映缺陷周遍的應力嚴重系數，圖11表明：角度層百分比越高，沖擊后擠壓強度和擠壓強度越高。

發明內容

本發明的目的：為了解決上述問題，本發明提出了一種復合材料擠壓強度設計許用值試驗方法，用于解決以往試驗方法所獲得的復合材料擠壓設計試驗件數量多，試驗復雜，試驗周期長，試驗考慮影響因素不夠全面的工程實際問題。

本發明的技術方案：一種復合材料擠壓強度設計許用值試驗方法，所述試驗方法結合積木式試驗元件級試驗展開，包括以下步驟：

步驟一、規劃多種不同的AML值的試驗件并獲取多個復合材料擠壓強度設計許用值的影響因子及擠壓強度基本值S_BASE；

所述合材料擠壓強度設計許用值的影響因子包括：工藝批次影響因子C_BB、濕熱環境影響因子C_EN、直徑-厚度比影響因子C_D/t、寬度-直徑影響因子C_W/D、孔沉頭影響因子C_CSK、雙剪影響因子C_DS、墊片影響因子C_SHIM、擰緊力矩影響因子C_TORQ；

步驟二、利用上述得到的復合材料擠壓強度設計許用值的影響因子計算擠壓強度設計許用值S_Bearing-ALL；

S_Bearing-ALL＝S_BASE*C_BB*C_EN*C_D/t*C_W/D*C_CSK*C_DS*C_SHIM*C_TORQ[με]。

優選地，所述步驟一中，將試驗件規劃成三種AML值不同的第一試驗件組、第二試驗件組及第三試驗件組；

其第一試驗件組的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；

從而獲得工藝批次影響因子C_BB、濕熱環境影響因子C_EN、直徑-厚度比影響因子C_D/t、寬度-直徑影響因子C_W/D、孔沉頭影響因子C_CSK、雙剪影響因子C_DS、墊片影響因子C_SHIM、擰緊力矩影響因子C_TORQ及擠壓強度基本值S_BASE。

優選地，所述步驟一中，所述工藝批次影響因子CBB采用基準值簡化采樣B18的試驗矩陣形式獲取，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，工藝批次影響因子C_BB為：

其中，σ_{B基準值/RTD}代表室溫干態狀態多個批次固化工藝的B基準值；

σ_平均/RTD代表室溫干態狀態的平均失效應變。