復(fù)合材料膠粘修復(fù)界面的載荷傳遞仿真優(yōu)化

摘要：膠接修復(fù)工藝是飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理的重要工藝之一,為了研究膠黏工藝對修復(fù)效果的影響規(guī)律,探索最佳的工藝參數(shù),本文建立膠粘修復(fù)的三維模型,利用ANSYS Workbench有限元軟件對膠粘修復(fù)界面載荷傳遞進(jìn)行分析,討論補(bǔ)片材料、補(bǔ)片厚度、膠層剪切模量和膠層厚度對膠接修復(fù)的影響。仿真結(jié)果證明補(bǔ)片材料為硼/環(huán)氧樹脂時(shí),膠粘失效風(fēng)險(xiǎn)最小;補(bǔ)片較厚時(shí),膠接修復(fù)效果好,但補(bǔ)片過厚會削弱膠接修復(fù)的效果;膠黏劑剪切模量越大越有助于損傷區(qū)域的修復(fù),工程應(yīng)用中建議選用剪切模量較高的膠黏劑;膠層較厚時(shí)會增大膠層發(fā)生缺陷的概率從而減弱修復(fù)效果,建議合理選取厚度較小的膠層。最后提出修復(fù)界面的表面處理、復(fù)合材料端部的溢膠以及倒角處理均有益于修復(fù)結(jié)構(gòu)的載荷傳遞,緩和膠粘界面應(yīng)力水平,降低膠層失效的風(fēng)險(xiǎn)。