基于VARI工艺的碳纤维复合材料快速修理飞机铝合金裂纹的研究

【类型】期刊

【作者】汪愿  孙运刚  符彬  刘文浩  宣善勇  刘鹏 

【刊名】材料导报

【关键词】 真空辅助树脂灌注修理,有限元模拟,疲劳寿命,飞机铝合金裂纹,比静拉伸强度恢复率

【摘要】考虑到飞机战伤抢修需求，在现有的复合材料胶接修理基础上提出了一种基于真空辅助树脂灌注(VARI)工艺的金属裂纹快速修理方法，通过静力拉伸和疲劳实验将VARI修理工艺与传统湿法胶接修理工艺、机械补强修理工艺进行对比，获得了不同修理工艺下实验件的静强度恢复率、疲劳寿命、修理时间及比静拉伸强度恢复率，借助有限元分析法深入研究了VARI修理件的损伤过程，并以比静拉伸强度恢复率为指标，利用Design Expert软件进一步优化了修理补片参数。结果表明：在三种修理工艺中，VARI修理工艺效果最佳，采用VARI修理的实验件静强度能恢复至完好实验件的90.3%,疲劳寿命相比未修理实验件增长了31.4倍；与传统湿法胶接修理相比，采用VARI修理可将修理时间缩短60.2%;与机械补强修理相比，采用VARI修理可将实验件增重降低53.5%,比静拉伸强度恢复率提高146.6%;对于长度为20 mm的裂纹，补片长度60 mm、宽度64.8 mm、铺层数目四层(即补片厚度1 mm)为最优补片参数。

【年份】2024

【作者单位】国营芜湖机械厂;安徽省航空复合材料维修工程技术研究中心;

【期号】06

【页码】211-216