杜永, 马玉娥, 刘君伍

(1.西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072; 2.成都飞机设计研究所, 四川 成都 610041)

复合材料因其优异的综合性能(高强度、高刚度和低比重)，被广泛应用于飞机结构设计[1-2]。波音787和空客350的复合材料用量已经达到了50%以上[3]，随着复合材料在飞机结构中用量的增大，复合材料结构的整体化设计已成为国内外的研究热点。

整体复合材料接头作为典型的复合材料整体结构连接形式，能够有效地降低结构质量和装配成本，提高传载能力[4-7]。为满足不同部件间的承载和传载需求，根据各部件胶结形成的结合界面，已经设计了多种接头形式。目前国内外的整体复合材料接头主要有L接头、T接头和π接头等形式。其中，L接头是结构最简单的接头形式，是一种通过一个L形层合板和一个蒙皮的胶结共固化或二次胶结成型的整体复合材料接头。在L形层合板和蒙皮的结合界面中，胶层缺陷[8]和填充物形状[9]等对L接头的破坏强度有较大的影响，分层失效[10-11]是其典型的失效模式。王雪明等[8]针对L接头结构研究了脱胶缺陷对其拉脱强度的影响，发现填充区的脱胶对接头拉脱强度影响较大，且随着脱胶面积增大，拉脱强度减小。为了增强接头承载能力，含有2个L形层合板T接头逐渐得到学者们的关注[12]。2个L形层合板与蒙皮的胶结显著提高了胶结界面的层间韧性和损伤容限，大幅提高了复合材料整体结构的承载能力。齐红宇等[13]研究了机织复合材料T型接头的弯曲性能，发现接头的初始损伤位于腹板和底板间圆弧过渡段，然后沿腹板宽度方向扩展，最终贯穿整个结构宽度方向，导致接头失效。……