[發明專利]一種復合材料膠接修理結構強度評估方法

在審

• 申請號: 201911323233.4
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111122319A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 楊曄楠;賈欲明;成煒
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/24;G01N3/04
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，建立復合材料加筋壁板三維有限元模型，單元類型為實體單元，通過ABAQUS提供的用戶自定義子程序接口編寫復合材料三維本構關系及初始失效判據，定義材料發生失效后損傷變量以及復合材料三維本構關系的變化；

步驟二，在加筋壁板長桁和壁板之間、補片和損傷孔之間建立界面單元cohesive，通過ABAQUS對材料定義時，首先對膠膜定義初始失效判據，模擬膠接界面的漸進損傷；

步驟三，施加邊界及載荷條件，計算加筋壁板結構承載能力及破壞模式，

步驟四，復合材料加筋壁板完好結構，需用ABAQUS的Bulk模塊進行屈曲分析，將一階和二階模態下的結點位移乘以系數進行疊加，以初始擾動的方式施加于結構上，然后按照步驟一、二、三計算結構的承載能力及破壞模式，

步驟五，復合材料加筋壁板損傷結構及修理結構，按照步驟一、二、三計算結構的承載能力及破壞模式，

步驟六，比較復合材料加筋壁板完好結構、損傷結構、修理結構的承載能力，得出修理方案是否可行的結論。

2.如權利要求1所述的復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，所述邊界及載荷條件包括軸壓工況和剪切工況。

3.如權利要求2所述的復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，所述軸壓工況邊界的施加方法：在夾具夾持部位施加位移約束，一端固支，另一端沿軸向施加位移載荷，在翼肋位置施加法向變形約束。

4.如權利要求2所述的復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，所述工況邊界的施加方法：在夾具夾持部位施加法向變形約束，夾具缺口處(固定位置和加載位置)設置參考點，并與相鄰兩邊施加MPC Link約束，模擬夾具中螺栓的傳載，在固定端參考點施加固支約束，在加載位置參考點施加位移載荷。

5.如權利要求1所述的復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，所述復合材料材料發生失效后損傷變量及模擬膠接界面的漸進損傷是采用基于能量的退化方法。

6.如權利要求1所述的復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，所述材料三維本構關系是指復合材料彈性變形過程中，應力與應變之間的關系。

7.如權利要求1所述的復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，所述材料初始失效判據采用Hashin實現。

8.如權利要求1所述的復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，膠膜的初始損傷判斷使用二次名義應力準則。

9.如權利要求1所述的復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，所述損傷結構包含直孔損傷和斜挖孔損傷。

10.如權利要求1所述的復合材料膠接修理結構強度評估方法，其特征在于，所述修理結構指斜挖補膠接修理結構。