一种复合材料胶接修补结构的剩余疲劳寿命的预测方法

摘要

本发明提供了一种复合材料胶接修补结构的剩余疲劳寿命的预测方法，步骤为：1）确定未修复结构的材料常数；2）对修复结构进行建模；模型建立后，进行实体装配、划分网格、创建约束；3）求解应力强度因子幅值与裂纹长度之间的关系式；4）根据金属材料的断裂韧性，基于软件输出的应力强度因子确定修复结构的最终失效裂纹长度；5）把材料常数值、最终失效裂纹长度、应力强度因子变化幅值和裂纹长度的关系式代入Paris公式，积分求得修复结构的剩余疲劳寿命。本发明简化了计算步骤，显著提高了复合材料胶接修复结构的剩余疲劳寿命预测效率，降低计算成本，促进复合材料胶接修复技术的发展。

主权项

一种复合材料胶接修补结构的剩余疲劳寿命的预测方法，其特征在于，步骤为：1）在等幅交变载荷作用条件下，对未修补的含裂纹复合材料的疲劳行为进行试验，得到裂纹扩展速率与裂纹长度的关系，然后采用多项式拟合，得到Paris公式中的材料常数；2）对含裂纹的复合材料进行胶接修复，然后在Abaqus有限元软件平台上对上述修复结构进行有限元建模；模型建立后，进行实体装配、划分网格、创建约束；3）求解应力强度因子幅值与裂纹长度之间的关系式；4）根据金属材料的断裂韧性，基于软件输出的应力强度因子确定修复结构的最终失效裂纹长度，当修复结构的断裂韧性等于金属板的断裂韧性时对应的裂纹长度，为修复结构的最终失效裂纹长度；5）把材料常数值、最终失效裂纹长度、应力强度因子变化幅值和裂纹长度的关系式代入Paris公式，积分求得修复结构的剩余疲劳寿命。