鋪層順序及補片偏轉對挖補修理層合板低速沖擊性能的影響

杜曉淵，張 婕，程小全，胡仁偉，包建文

（1. 北京航空航天大學 航空科學與工程學院，北京 100191；2. 中航復合材料有限責任公司，北京 100095）

鋪層順序及補片偏轉對挖補修理層合板低速沖擊性能的影響

杜曉淵1，張 婕1，程小全1，胡仁偉1，包建文2

（1. 北京航空航天大學 航空科學與工程學院，北京 100191；2. 中航復合材料有限責任公司，北京 100095）

根據試驗研究的結果建立了挖補修理后碳纖維復合材料層合板低速沖擊性能分析有限元模型，并對低速沖擊響應及挖補板的沖擊損傷進行了分析，理論計算與試驗結果吻合良好。在此基礎上，就母板與補片鋪層順序以及補片偏轉對挖補板低速沖擊性能的影響進行了研究，結果表明：補片鋪層順序的改變對沖擊載荷響應的影響很小，但對表面及內部分層損傷面積和形狀的影響卻較大；補片偏轉5°時，最大沖擊載荷提前出現并且顯著降低，分層損傷面積變化不大，分層損傷區域長軸方向向著補片偏轉方向偏轉。

層合板；鋪層順序；補片偏轉；挖補修理；低速沖擊；性能；試驗

0 引言

復合材料不同于金屬材料，其最顯著的特點就是比強度大、比剛度大和具有靈活的可設計性。基于這些特點，復合材料在飛行器結構中得到大量使用[1]。飛行器中的復合材料結構在服役過程中不可能完全避免損傷，因此需要對其進行修理和修理后的性能研究。

現今較多采用的膠接修理中，挖補修理擁有氣動外形光滑和無偏心載荷的優點，是一種永久性的修理方案，更加適合于航空器表面結構[2～3]。……