超常湿热环境下纤维金属层板界面端断裂机理的研究

纤维金属层板表现出了降低重量、提高疲劳抗力和降低经济成本的巨大潜力，因而得到了广泛应用。该结构存在金属接缝区、变厚度区角部、层板自由边、加强板端、纤维端和各种胶接缺陷等部位。这些界面端区域存在多变的应力奇异性现象，并且相互间存在复杂的应力干涉。在超常湿热效应和外界机械载荷共同作用下，这些区域的力学环境非常苛刻，很容易发生界面端断裂。.本项目以受湿-热-机耦合载荷的纤维金属层板界面端区域为研究对象，建立一种求解局部应力场强度的通用界面端力学分析模型；运用该模型考察超常湿热效应、界面端结构几何、材料匹配和胶接缺陷和破坏进程等对界面端部区域局部力学行为的影响；确定决定界面端断裂的断裂控制参数，并建立其与湿-热-机耦合载荷、结构几何和材料匹配之间的经验关系式；考察湿热环境对界面端断裂特性的影响，确定极限破坏控制参数，建立断裂准则。本项目将为纤维金属层板断裂评价、结构优化设计和环境限制提供理论依据。

纤维金属层板表现出了降低重量、提高疲劳抗力和降低经济成本的巨大潜力，因而得到了广泛应用。该结构存在金属接缝区、变厚度区角部、层板自由边、加强板端、纤维端和各种胶接缺陷等部位。这些界面端区域存在多变的应力奇异性现象，并且相互间存在复杂的应力干涉。在超常湿热效应和外界机械载荷共同作用下，这些区域的力学环境非常苛刻，很容易发生界面端断裂。. 本项目以受热-机耦合载荷的纤维金属层板界面端区域为研究对象，建立相应求解局部应力场强度的通用界面端力学分析模型；运用该模型考察超常热效应、界面端结构几何、材料匹配和胶接缺陷和破坏进程等对界面端部区域局部力学行为的影响；确定决定界面端断裂的断裂控制参数，并建立其与热-机耦合载荷、结构几何和材料匹配之间的经验关系式；考察热环境对界面端断裂特性的影响，确定极限破坏控制参数，建立断裂准则。本项目将为纤维金属层板断裂评价、结构优化设计和环境限制提供理论依据。