纤维金属层压板 (FML) 是一大类组合粘合结构,由粘合有纤维增强聚合物层的薄金属板组成 [1]。FML 的混合概念因其出色的抗疲劳性以及抗冲击、耐腐蚀等其他优异的机械特性而闻名。FML 的一种变体 Glare 由交替粘合在一起的薄铝板和玻璃纤维环氧层制成,已在空客 A380 上大规模用作机身蒙皮和尾翼前缘蒙皮材料。与单片金属板相比,FML 的优异疲劳性能归因于完整纤维在疲劳裂纹尖端后提供的桥接机制,如图所示。1。抗疲劳纤维保持完整,并抑制金属层中裂纹的张开,从而使载荷从开裂的金属层转移到桥接纤维。这种桥接机制显著增强了金属层对疲劳裂纹扩展的抵抗力,因为它降低了裂纹尖端的应力严重程度。同时,由于开裂的金属层和桥接纤维之间以剪切形式循环传递载荷,在复合材料/金属界面处发生分层,这是 FML 中的一种伴随失效机制 [2] 。FML 中显著改善的抗疲劳性和失效机制非常具有代表性,是广泛应用于各个工程领域的一般组合胶接结构中的代表。组合粘合结构提供的定制裂纹延迟功能通常用于航空航天工业的安全关键结构 [4,5] 。冗余负载路径和损伤阻止功能,例如机身撕裂带、疲劳裂纹延迟器 [6,7] 和裂纹阻止器 [8] ,最好通过粘合剂粘合到蒙皮板上,以减缓疲劳裂纹扩展,并允许定期检查以检测疲劳裂纹。组合结构的这些功能与适航法规推荐的损伤容限设计理念相得益彰。通常采用粘合技术而不是机械紧固来向蒙皮板添加额外的负载路径,以避免与紧固过程相关的应力集中和高成本 [5] 。粘合剂粘接解决方案还提供了隔离特定结构元件损坏的机会 [5] 。此外,含有裂纹的薄壁金属飞机结构通常通过将复合材料补片粘合到
达米安·沃里(Div)毕业于波尔多国家化学与物理学院(ENSCPB),并于2010年在波尔多大学的Paul Pascal Research Center(CRPP)获得了论文。从2011年到2016年,达米安(Damien)是美国罗格斯大学(Rutgers University)的Manish Chhowalla教授小组的博士后助理。自2016年2月以来,他是欧洲膜蒙皮板研究所的CNRS工作人员科学家。他目前的研究旨在探索使用低维材料用于制造多功能膜进行分离应用以及能量应用的使用。在2018年,他获得了ERC的一项开始赠款,以调查2D材料中CO2的电催化减少。Div> Damien Voiry获得了几项国家和国际奖项,包括CNRS铜牌,SCF年轻研究员奖和2024年年轻科学家可持续发展目标奖。他于2020年在欧洲年轻学院提名。
摘要:将光纤传感器嵌入复合材料结构以进行结构健康监测不仅是对智能结构贡献最大的解决方案之一,而且是确保光纤得到最大程度保护和完整性的最佳集成方法。然而,这种预期的集成水平仍然是一个工业挑战,因为目前复合材料工厂中还没有成熟的集成工艺可以满足所有必要的要求。本文介绍了将光纤传感器集成到试件生产周期中开发的工艺。传感器布拉格光栅在空客复合材料工厂的自动铺带过程中以及通过二次粘合工艺集成到层压板中。试件完全代表了真实飞机下翼盖的根部接头,由结构蒙皮板和相关的纵梁组成。进出是通过精确设计和集成与制造条件和操作测试要求兼容的微型光学连接器实现的。生产后,样品经过修整、组装并用螺栓固定在金属板上,以代表真实的三角和对接板,最终安装到结构试验台上。传感器的询问证明了集成过程的有效性;应变结果的分析表明