復(fù)合材料層合板斜面膠接修補(bǔ)及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著復(fù)合材料在民用、軍用領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，該結(jié)構(gòu)在服役過程中會(huì)出現(xiàn)各種損傷。對(duì)于一些影響后續(xù)使用的損傷，直接更換構(gòu)件不符合經(jīng)濟(jì)性要求，對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)就顯得尤為必要。常見的修補(bǔ)方式有機(jī)械連接修補(bǔ)和膠接修補(bǔ)，然而機(jī)械連接修補(bǔ)因其需要在原來損傷部位鉆孔和易產(chǎn)生應(yīng)力集中反而對(duì)原有構(gòu)件帶來不必要的損傷，所以現(xiàn)在膠接修補(bǔ)越來越多的應(yīng)用在工程實(shí)踐中。為了獲得更好的修補(bǔ)效果，對(duì)膠接修補(bǔ)過程中影響修補(bǔ)效果的因素進(jìn)行分析是本文主要的研究?jī)?nèi)容。本文主要研究工作如

2、下:
　　(1)以SK化工（青島）有限公司的TR50碳纖維預(yù)浸料為原料，碳纖維密度1.77g/cm3，樹脂密度1.2g/cm3。復(fù)合材料層合板的鋪層數(shù)為16層，每層厚度為0.0125mm，通過熱壓固化成型為2mm厚的層合板。通過對(duì)膠接工藝過程中膠接接頭的強(qiáng)度分析，采用了應(yīng)力集中最小的斜面搭接的方式，并選用了具有高剪切和高剝離強(qiáng)度的Araldite@2015韌性膠粘劑對(duì)其進(jìn)行膠接修補(bǔ)。超聲C掃描系統(tǒng)是將超聲檢測(cè)與微機(jī)控制、數(shù)據(jù)采集、

3、存儲(chǔ)處理、以及圖像顯示在一起的系統(tǒng)。該掃描系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)控制超聲波探頭（換能器）在工件上進(jìn)行交替掃查，將各掃描點(diǎn)處的一些參數(shù)用不同顏色顯示出來。對(duì)打磨膠接后的復(fù)合材料層合板進(jìn)行超聲掃描，得到不同截面方向的掃描圖像，通過觀察膠接處的顏色判斷出采用Araldite@2015韌性膠粘劑能夠很好的保證膠層的厚度和膠接質(zhì)量。
　　(2)對(duì)于不同鋪層角度的層合板經(jīng)過斜面膠接修補(bǔ)后效果的好壞，采取了兩種典型的鋪層方式[±45°]4s和[0°/90

4、°]4s，對(duì)膠接修補(bǔ)后的試件進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，得到[±45°]4s鋪層的試件在經(jīng)過修補(bǔ)后彎曲性能恢復(fù)效率最大能達(dá)到119.6％，拉伸性能恢復(fù)效率最大能達(dá)到71.4％;[0°/90°]4s鋪層的試件在經(jīng)過修補(bǔ)后彎曲性能恢復(fù)效率最大能達(dá)到82.1％，拉伸性能恢復(fù)效率最大能達(dá)到70.6％。
　　(3)針對(duì)不同修補(bǔ)斜度的層合板經(jīng)過斜面膠接修補(bǔ)后的效果的好壞，對(duì)兩種典型鋪層的層合板都選取了四種不同且有較大區(qū)分度的修補(bǔ)斜度即1∶10、1∶15