復(fù)合材料層合板斜面膠接修補及力學(xué)性能實驗研究.pdf

1、隨著復(fù)合材料在民用、軍用領(lǐng)域的廣泛運用，該結(jié)構(gòu)在服役過程中會出現(xiàn)各種損傷。對于一些影響后續(xù)使用的損傷，直接更換構(gòu)件不符合經(jīng)濟性要求，對其進行修補就顯得尤為必要。常見的修補方式有機械連接修補和膠接修補，然而機械連接修補因其需要在原來損傷部位鉆孔和易產(chǎn)生應(yīng)力集中反而對原有構(gòu)件帶來不必要的損傷，所以現(xiàn)在膠接修補越來越多的應(yīng)用在工程實踐中。為了獲得更好的修補效果，對膠接修補過程中影響修補效果的因素進行分析是本文主要的研究內(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。通過對膠接工藝過程中膠接接頭的強度分析，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度的Araldite@2015韌性膠粘劑對其進行膠接修補。超聲C掃描系統(tǒng)是將超聲檢測與微機控制、數(shù)據(jù)采集、

3、存儲處理、以及圖像顯示在一起的系統(tǒng)。該掃描系統(tǒng)中計算機控制超聲波探頭（換能器）在工件上進行交替掃查，將各掃描點處的一些參數(shù)用不同顏色顯示出來。對打磨膠接后的復(fù)合材料層合板進行超聲掃描，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)對于不同鋪層角度的層合板經(jīng)過斜面膠接修補后效果的好壞，采取了兩種典型的鋪層方式[±45°]4s和[0°/90

4、°]4s，對膠接修補后的試件進行力學(xué)性能測試，得到[±45°]4s鋪層的試件在經(jīng)過修補后彎曲性能恢復(fù)效率最大能達到119.6％，拉伸性能恢復(fù)效率最大能達到71.4％;[0°/90°]4s鋪層的試件在經(jīng)過修補后彎曲性能恢復(fù)效率最大能達到82.1％，拉伸性能恢復(fù)效率最大能達到70.6％。
　　(3)針對不同修補斜度的層合板經(jīng)過斜面膠接修補后的效果的好壞，對兩種典型鋪層的層合板都選取了四種不同且有較大區(qū)分度的修補斜度即1∶10、1∶15