[发明专利]复合材料压缩强度设计许用值的试验方法

说明书

本申请提供了一种复合材料压缩强度设计许用值的试验方法，所述试验方法包括规划多种AML值的试验件，并获取工艺批次影响因子、湿热环境影响因子、厚度影响因子、以及压缩强度基本值；根据所述工艺批次影响因子、所述湿热环境影响因子、所述厚度影响因子以及所述压缩强度基本值，计算所述复合材料压缩强度设计许用值。

技术领域

本申请涉及飞机复合材料、设计和应用领域，具体提供一种复合材料压缩强度设计许用值的试验方法。

背景技术

现有获得复合材料压缩强度设计许用值的试验方法大多采用毯式曲线法，毯式曲线法中铺层角度包括0°、-45°、+45°、90°，铺层百分比数不小于10％。通过毯式曲线方法获得复合材料压缩强度设计许用值的试验就是要将图1阴影部分按照试验标准和规范尽可能填充充分。

AML(Angle Minus Longitudinal)方法被应用在对称、均衡的层合板中，层合板包括0°，90°和±45°角度层，且每一角度层所占百分比不小于10％。AML由角度层(±45°)百分比减去纵向纤维层(0°)得出。当层合板不均衡时，AML由下式表式：

所以层合板有低百分比的角度层或高百分比的纵向层，AML都会很低。AML反映的是层合板在缺陷周边或纤维中断后的载荷重新分配能力，亦反映缺陷周遍的应力严重系数，图2表明：角度层百分比越高，压缩强度越高。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种复合材料压缩强度设计许用值的试验方法，所述试验方法包括：规划多种AML值的试验件，并获取工艺批次影响因子、湿热环境影响因子、厚度影响因子、以及压缩强度基本值；根据所述工艺批次影响因子、所述湿热环境影响因子、所述厚度影响因子以及所述压缩强度基本值，按下式计算所述复合材料压缩强度设计许用值，

S_UC-ALL＝S_BASE*C_BB*C_EN*C_TH

其中，S_UC-ALL为压缩强度设计许用值，S_BASE为压缩强度基本值，C_BB为工艺批次影响因子，C_EN为湿热环境影响因子，C_TH为厚度影响因子。

根据本申请的至少一个实施例，规划多种AML值的试验件，包括：将所述试验件规划为三组不同AML值的试验件组，其中，所述三组不同AML值的试验件组分别为：AML值为-28的第一试验件组；AML值为0的第二试验件组；AML值为25的第三试验件组。

根据本申请的至少一个实施例，获取工艺批次影响因子，包括

采用B基准值简化采样试验矩阵形式，在湿热环境、几何参数、铺层顺序完全相同的情况下，采用如下公式进行计算获得，其中，所述试验件共采用3个批次预浸料、2个固化循环，共18个试验件；

式中，C_BB为工艺批次影响因子，σ_{B基准值/RTD}为室温干态状态三个批次，σ_平均/RTD为两个固化工艺的B基准值。

根据本申请的至少一个实施例，获取湿热环境影响因子，包括规划同一材料批次、固化工艺、几何参数的低温干态、室温干态以及高温湿态的试验件9组，每组6件试验件，并采用如下公式进行计算获得：

C_EN＝Min(S_i/S_RTD)

式中，C_EN为湿热环境影响因子，S_i为高温湿态或低温干态平均失效应变，S_RTD为室温干态平均失效应变。