题目：低速冲击后挖补修理层合板力学性能研究

随着复合材料在飞行器结构上越来越广泛的应用，复合材料结构的修理也日益成为工程领域的一个重要问题。现在人们对结构修理的要求已经不仅仅是恢复其强度与刚度，更要达到一定的损伤容限与耐久性要求，使修理后的结构能够仍然满足适航要求。

低速冲击是飞行器复合材料结构设计必须考虑的损伤形式之一。复合材料结构低速冲击损伤往往包含分层、基体开裂、纤维断裂等损伤形式，这些内部损伤在结构表面基本是目视不可检的，却会大大降低结构的承压能力。几十年来冲击后复合材料结构的压缩强度一直是学术界关注的热点问题之一，但对于修理后复合材料结构的低速冲击及其压缩性能的研究却较少。

首先，对补修理层合板进行低速冲击试验，使用几种不同的冲击能量，并针对挖补修理结构的特点选取几个冲击位置，通过记录的冲击载荷历程曲线和无损探伤图像研究冲击损伤。然后，对试验件进行冲击后压缩试验，通过测量某些点的应变和对损伤形貌的观察分析挖补板的压缩破坏机理。

基于试验研究结果，建立了冲击损伤后挖补修理层合板的三维损伤累积有限元模型，分析了挖补板的压缩破坏行为。计算结果和试验结果吻合良好，证明了所建模型的有效性。

研究结果表明，冲击位置对挖补结构的压缩强度影响很大；与层板初始冲击损伤相比，胶层本身对挖补结构压缩强度的影响更大；低速冲击引起的胶层脱粘是降低结构压缩强度的最主要因素。