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利用ANSYS有限元分析軟件,建立了復合材料單面膠接修復鋁合金裂紋板的裂紋長度參數(shù)化的有限元模型,分析了修復結(jié)構(gòu)的裂紋尖端應(yīng)力強度因子及其變化幅值的規(guī)律;與試驗測試結(jié)果相結(jié)合,得到了描述修復結(jié)構(gòu)疲勞特性的Paris公式材料常數(shù);碳纖維、玻璃纖維復合材料膠接修復鋁合金裂紋板的材料常數(shù)C、m分別為6.76×10-10、2.27和7.89×10-10、2.33。
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采用碳纖維復合材料對中心裂紋鋁合金板進行了單面膠接修復,測試了修復結(jié)構(gòu)的疲勞性能,包括鋁合金板的裂紋擴展速率、補片與鋁合金板之間的界面脫粘和修復結(jié)構(gòu)的疲勞剩余強度。結(jié)果表明:復合材料膠接修復能有效地降低鋁合金板的裂紋擴展速率,提高其疲勞壽命;膠接的補片使鋁合金板的疲勞裂紋擴展紋線線型發(fā)生變化,且線型變化集中在裂紋擴展初始階段;疲勞導致修復結(jié)構(gòu)出現(xiàn)界面脫粘,脫粘區(qū)域近似橢圓形,且界面脫粘面積隨疲勞周次的增加而增加。
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