复合材料结构的损伤与修补PDF电子书下载

第一章 复合材料结构的损伤修补概念 1

1.1 复合材料的损伤类型和无损检测 5

1.1.1 损伤和缺陷类型 5

1.1.2 无损检测 8

1.2 结构损伤修补方法 13

1.2.1 注射树脂修补 15

1.2.2 填充和灌注修补 17

1.2.3 胶接外补强板修补 18

1.2.4 光滑外表面补强板修补 21

1.2.5 螺接外补强板修补 22

1.2.6 用胶接外补强板方法修补内部结构 23

1.3 主要承力结构的修补 26

1.4 修补材料和工艺 31

第二章 修补设计和损伤分析 37

2.1 典型修补连接计算 38

2.1.1 单面搭接胶接连接 39

2.1.2 双面搭接胶接连接 47

2.1.3 楔形胶接连接 50

2.1.4 修补连接的简化计算 53

2.2 复合材料胶接修补中的湿度影响 56

2.3 胶接连接的损伤容限 59

2.4 机械连接损伤和螺栓预紧力计算 62

2.4.1 机械连接损伤 62

2.4.2 螺栓预紧力计算 66

2.5 冲击损伤 70

2.5.1 冲击损伤概述 70

2.5.2 低速冲击的冲击力和冲击过程预计 72

2.5.3 冲击后板的剩余强度 80

2.6 分层损伤 82

2.6.1 分层损伤概述 82

2.6.2 分层起始预计 85

2.6.3 分层扩展预计 87

2.6.4 分层屈曲 90

2.7 加筋曲板的过屈曲设计 96

2.7.1 受剪加筋曲板的过屈曲设计 97

2.7.2 受压加筋曲板的过屈曲设计 100

2.7.3 筋条与蒙皮分离 104

第三章 含缺口的层合板的剩余强度分析 106

3.1 含圆孔和裂纹的层合板 106

3.1.1 W-E-K模型 107

3.1.2 W-N模型 110

3.1.3 特征长度 115

3.1.4 有限宽度修正系数 116

3.1.5 对W-N模型的试验验证 117

3.2 包含椭圆孔的板 120

3.2.1 应力分布 120

3.2.2 断裂准则 124

3.2.3 有限宽度修正系数 130

3.3 包含开孔的层合板屈曲 141

3.3.1 屈曲前分析 141

3.3.2 屈曲分析 144

3.3.3 屈曲载荷计算 146

第四章 夹层结构的修补 149

4.1 夹层结构的修补设计 150

4.1.1 材料选择 151

4.1.2 夹层板的主要破坏形式和破坏强度计算 155

4.1.3 夹层结构的边缘处理 163

4.2 夹层结构典型镶嵌件分析和设计 164

4.2.1 选择镶嵌件尺寸 166

4.2.2 垂直于表板平面的镶嵌件载荷 167

4.2.3 承受垂直于表板平面载荷作用时的应力 169

4.2.4 承受表板面内载荷作用时的破坏分析 180

4.2.5 在法向（垂直于表板平面）反复载荷作用下的疲劳寿命和剩余强度 184

4.3 承受扭转载荷的梯形和三角形截面夹层条结构的设计 188

4.3.1 梯形和矩形截面夹层条的表板厚度、夹心厚度和夹心剪切模量的确定 189

4.3.2 三角形截面夹层条表板厚度和夹心剪切模量的确定 194

4.4 夹层结构的修补方法 198

4.4.1 第一类损伤修理 199

4.4.2 第二类伤损修补 201

4.4.3 第三类损伤修补 203

4.4.4 修补工具和技术 205

第五章 用复合材料修补含裂纹金属飞机结构 207

5.1 修补分析 208

5.1.1 修补力学基础 208

5.1.2 残余热应力 221

5.1.3 面外弯曲影响 227

5.1.4 部分补强 235

5.2 修补设计 241

5.2.1 有限元素法 241

5.2.2 初步设计方法 252

5.2.3 对设计方法的验证 261

5.3 修补试验研究 265

5.3.1 残余热应力 265

5.3.2 设计参数和材料许用值的试验研究 274

5.3.3 搭接连接的循环加载试验研究 282

5.4 修补材料和工艺 292

5.4.1 修补材料 292

5.4.2 修补工艺研究 298

第六章 修补实例 305

6.1 AV-8B和F-18飞机碳／环氧机翼蒙皮的外场螺接修补 305

6.1.1 分析方法 306

6.1.2 螺接修补设计许用值 307

6.1.3 修补设计方法 310

6.1.4 试验验证 314

6.2 加筋结构的修补 317

6.2.1 修补对邻近结构的影响 317

6.2.2 修补设计 320

6.2.3 材料和工艺 323

6.2.4 试验验证 324

6.2.5 帽形加筋件的损伤修补 325

6.3 复合材料的枪弹冲击损伤修补 331

6.3.1 修补要求 331

6.3.2 修补设计 335

6.3.3 修补过程 338

6.3.4 对修补设计的试验验证 340

6.4 直升机复合材料旋翼桨叶的可维修性设计 343

6.4.1 损伤分类和设计考虑 343

6.4.2 维修性准则和修补方法 346

6.4.3 两种设计的比较 349

6.4.4 使用经验 351

参考文献 353