复合材料泡沫夹层结构的损伤评估和修理研究
复合材料结构的强度分析和修理是复合材料结构设计的重要组成部分。复合材料泡沫夹层结构应用广泛，对其进行强度分析、损伤评估和修理方法的研究具有重要意义。 本文以复合材料泡沫夹层板为研究对象，采用有限元渐进损伤分析方法研究无损伤、含损伤、修理后的复合材料泡沫夹层板在单向压缩载荷下的强度、破坏过程等。针对参数化建模、渐进损伤分析方法、刚度折减方法，编写了相应的Python程序，使有限元渐进损伤分析能够准确、高效地执行。 无损伤复合材料泡沫夹层板的强度分析采用了Hill-Tsai、Hoffman、Tsai-Wu等强度理论，经验证，三种强度理论对破坏的预测相近，其中Hill-Tsai强度理论应用较广泛，因此在含损伤及修理后的复合材料泡沫夹层板的剩余强度分析中采用Hill-Tsai强度理论。 复合材料泡沫夹层板的修理采用了贴补、挖补两种修补方法，其中挖补又采用了斜挖填补和阶梯填补两种方式。在贴补修理中采用的补片直径为损伤孔径的2.5倍、3倍两种尺寸，补片厚度为母板厚度的一半；挖补修理中斜挖修补采用的挖补角为4.6°，阶梯修补中采用阶梯长度3.33mm、阶梯高度0.2mm和阶梯长度15mm、阶梯高度0.4mm两种参数。 通过对复合材料泡沫夹层板的强度分析，得到了无损伤、含损伤夹层板的强度数据，可用于损伤评估；通过对复合材料泡沫夹层板的修理后强度分析，可为夹层板的修理方案的制定提供依据。
复合材料泡沫夹层结构;有限元渐进损伤评估;Hill-Tsai强度理论;修补方法
南京航空航天大学
硕士
飞行器设计
王志瑾
2011
中文
TB33;TB303
75
2013-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）