题目：复合材料加筋板修理问题研究

复合材料由于其较高的比强度和比刚度以及高度可设计性，在各行各业的结构设计中都得到了越来越广泛的应用。其中碳纤维增强复合材料层合板因其优异的性能在航空航天以及船舶领域都有着大量的应用，并且常以加筋板的结构形式存在。为了将生产制造、使用维护中产生的损伤修复，复合材料加筋板修理问题研究十分迫切。

本文研究了飞机关键结构处应用的复合材料加筋板结构的修理技术，及修理后复合材料加筋板结构的力学特性。通过修理下限与修理上限的确定，划分出具有实际意义、可操作性的修理方案范畴。研究了不同形式的复合材料胶接、机械连接相关特性及参数选择依据。

本文研究的复合材料加筋板包括“工”字型双筋条复合材料加筋板以及带曲率的复合材料加筋板，共两种类型。针对每种加筋板的不同修理方法，都建立了有限元模型来验证修理效果。阐述了在有限元分析中进行材料破坏预测时使用的判断准则与损伤演化模型。分别将判断复合材料破坏的Hashin失效准则、判断复合材料损伤扩展的基于能量法的线性损伤演化法则、判断胶层破坏的双线性模型以及判断胶层损伤扩展的基于能量释放率的演化法则进行了详细说明。同时将有限元模拟结果与试验结果进行对比，对结构破坏载荷、破坏模式以及渐进损伤过程等进行了分析。本文选取的有限元分析方法得到的模拟结果与试验结果吻合较好，各修理方案较好地恢复了加筋板的力学性能。