飞机复合材料结构修理:理论、设计及应用

本书旨在从复合材料结构设计的角度系统地介绍飞机复合材料结构修理技术的相关理论、设计方法以及工程应用方面的知识。首先，介绍复合材料结构设计和分析的基本知识，包括：弹性力学基础知识以及各向异性材料的本构关系和破坏准则；常用分析理论；梁、加筋板壳和夹芯结构的设计和分析方法。然后，介绍复合材料结构修理技术的理论和分析方法，包括：复合材料结构连接的理论分析方法；裂纹修理补片分析方法；修理方案设计与优化方法以及制造工艺。最后，介绍复合材料结构修理技术的工程应用，包括：损伤检测技术；材料管理与施工安全；持续适航管理；质量控制；修理施工及典型案例；复合材料修理金属结构技术和复合材料修理技术的新技术和发展趋势。

丛书总序1
丛书总序2
前言
主要符号表
第1章 绪论 1
1.1 复合材料的发展历史和应用概况 1
1.2 复合材料的定义和组成 7
1.3 复合材料树脂基体 11
1.4 复合材料增强材料体系 17
1.5 飞机复合材料结构修理技术发展历史与研究现状 25
第2章 基础知识 29
2.1 弹性力学的基本方程 29
2.2 弹性力学的变分原理 37
2.3 广义胡克定律 44
2.4 复合材料损伤机理与损伤准则 58
2.5 复合材料断裂力学基础 65
第3章 复合材料层合板壳结构的分析方法 85
3.1 复合材料层合结构分析理论概述 85
3.2 剪切变形理论 89
3.3 逐层理论 105
3.4 扩展逐层理论 112
第4章 复合材料典型结构的分析方法 123
4.1 飞机复合材料典型结构 123
4.2 复合材料层合梁结构的分析方法 127
4.3 复合材料加筋结构的分析方法 147
4.4 复合材料夹芯结构分析方法 160
第5章 复合材料结构设计及强度分析 180
5.1 复合材料结构设计特点及原则 180
5.2 复合材料结构设计要求 183
5.3 飞机复合材料典型结构设计 204
5.4 飞机复合材料结构的强度分析 211
第6章 复合材料结构连接分析方法 216
6.1 飞机复合材料典型连接技术概述 216
6.2 复合材料机械连接分析方法 221
6.3 复合材料双面肢接增强和股接对接的应力分析 237
6.4 复合材料单面胶接增强和股接对接的应力分析 245
6.5 复合材料胶接增强和股接对接的其他影响因素 251
6.6 复合材料肢接增强和肢接对接的失效模式和准则 257
第7章 复合材料结构制造工艺与质量管理 261
7.1 复合材料制造模具 261
7.2 复合材料固化容器 271
7.3 树脂基复合材料成型工艺 274
7.4 复合材料夹芯结构制造工艺 283
7.5 材料与环境管理 289
7.6 质量控制 295
第8章 复合材料结构修理概述 299
8.1 复合材料结构修理性 299
8.2 复合材料结构修理容限 304
8.3 复合材料结构修理方法 307
8.4 修理设计与证实 315
第9章 复合材料修理补片分析方法 322
9.1 裂纹修理补片的基本概念 322
9.2 对称或接近支撑单面修理分析 325
9.3 有支撑裂纹单面和双面修理补片的等效夹杂理论 334
9.4 补片端部的股接线分析 341
9.5 复合材料修理结构裂纹的疲劳扩展分析 347
第10章 复合材料结构修理补片设计与优化 359
10.1 裂纹补片的初步设计方法 359
10.2 复合材料修理结构的有限元分析 373
10.3 修理方案的参数化建模与强度分析 383
10.4 修理方案的多目标优化 388
第11章 复合材料损伤检测技术 398
11.1 复合材料损伤检测方法概述 398
11.2 目视检测 400
11.3 敲击检测 402
11.4 超声波检测 406
11.5 X射线照相 418
11.6 其他检测方法 424
11.7 破坏检测 427
第12章 复合材料结构修理施工及典型结构修理案例 429
12.1 修理施工程序 429
12.2 复合材料结构的快速修理 451
12.3 复合材料结构的机械修理 458
12.4 复合材料蒙皮损伤修理案例 470
12.5 复合材料夹芯结构修理案例 474
第13章 复合材料修理金属结构技术 489
13.1 复合材料修理金属结构技术发展背景与现状 489
13.2 复合材料修理金属结构方法的基本原则 491
13.3 表面处理 492
13.4 DC-10/MD-11飞机的修理应用 504
13.5 CH-47飞机吊货钓梁的复合材料胶接修理 509
第14章 复合材料结构修理的发展趋势和新技术 515
14.1 复合材料结构修理技术的发展趋势和新技术 515
14.2 自修复技术 517
14.3 修理方案的计算机辅助技术 524
14.4 智能补片技术 527
14.5 自动化修理技术 534
参考文献 540