摘要
平纹编织玻璃纤维面板蜂窝夹芯结构具有透波、隔热、高比刚度和高比强度等多个优点，因此在航空航天领域中，如飞机雷达罩等方面得到了广泛的应用。由于飞机在使用过程中会遭受恶劣环境和意外损伤，考虑安全性和经济性，对受损的区域进行挖补修理后再继续使用。受空气动力载荷的影响，雷达罩常受到侧向拉伸和压缩循环载荷的作用，而侧压载荷下夹芯结构的失效机制复杂，对结构的使用安全威胁性较大，因此，研究挖补修理蜂窝夹芯结构的侧向压-压疲劳性能是具有重要意义的。 首先，对传统的蜂窝夹芯结构三维阶梯挖补修理进行简化，根据简化后的一维阶梯挖补修理方法制备了完好件、单侧面板挖补件、单侧面板加芯子挖补件、双侧面板加芯子挖补件共四种不同类型的试验件。根据ASTMD7137试验标准开展完好件和挖补件的静态侧向压缩试验，整个试验过程采用DIC监测，分析完好件和挖补件的破坏强度、破坏模式以及应变场变化。 其次，根据静态试验结果，开展了完好件和挖补件的侧向压-压疲劳试验，得到S-N寿命曲线以及迟滞回线，进一步分析疲劳载荷下不同试验件的疲劳寿命分布、疲劳刚度退化、能量耗散程度、循环软化行为、破坏模式、疲劳后剩余载荷情况以及应变场分布，掌握蜂窝夹芯结构完好件以及挖补件的疲劳退化规律、疲劳破坏模式及其损伤失效机理，并揭示挖补修理对蜂窝夹芯结构疲劳性能的影响。 最后，利用Fortran语言编写能够实现损伤失效模式判断、材料性能退化、疲劳寿命预测等分析过程的UMAT材料子程序，在ABAQUS中建立了蜂窝夹芯结构完好件和挖补件的静态仿真模型以及完好件的疲劳仿真模型，并带入UMAT子程序进行仿真计算，根据仿真结果可以观察到蜂窝夹芯结构的渐进损伤失效过程、结构的损伤程度、不同循环数下的损伤情况等信息，从而更深层次地揭示挖补修理的影响。
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