【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳纤维增强复合材料修复，具体为一种基于超面积匹配感应元件的cfrp窄搭接结构感应加热修复方法，可以有效地解决cfrp窄搭接结构感应加热修复过程中的界面产热不均匀和温度控制困难等问题，降低cfrp在感应加热修复过程中的热降解，提高修复质量和效率。
技术介绍
1、cfrp是一种具有高比强度、高比刚度、高耐热性、高耐腐蚀性、高耐疲劳性等优点的先进复合材料，已经广泛应用于航空航天、汽车、轨道交通等领域。其中，复合材料在民用飞机结构中的用量持续增长，更是成为衡量飞机技术水平先进程度的重要指标之一。然而，飞机在服役期间，由于场外作业意外撞击、飞行中鸟撞、酸雨和冰雹等不可控因素的影响，无法避免地会造成复合材料结构的损伤。复合材料结构一旦出现损伤和缺陷，其继续承受载荷的能力将会受到极大的影响，对于受损结构，为了增强其安全性和可靠性，保证其在服役期的正常使用，恢复其功能和结构完整性，对复合材料损伤结构修复的研究具有十分重大的实际意义。
2、感应加热是一种非接触式的高效连接方法，通过在待加热区域产生交变磁场，使得添加的感应元件产生感应电流，感应电流通过感应元件时产生电阻加热，从而实现cfrp的熔融连接。然而，在cfrp窄搭接结构感应加热过程中，由于边缘效应的影响，当采用感应元件宽度与搭接宽度相同时，界面产热不均匀，导致界面温度分布不均匀，影响搭接修复结构强度和外观质量。为了解决这个问题提出了采用感应元件单侧边缘效应的方法，即使得感应元件宽度比搭接宽度更大，并在两侧设置屏蔽层，使得搭接区域的产热更加均匀。
【技术保护点】
1.一种基于超面积匹配感应元件的CFRP窄搭接结构感应加热修复方法，其特征在于针对修复过程中CFRP窄搭接结构设计一种超面积匹配的感应元件，并采用感应线圈进行感应加热对窄搭接结构进行修复，主要包括以下步骤：
2.权利要求1所述CFRP包括碳纤维增强热塑性复合材料(TPC)及碳纤维增强热固性复合材料(TSC)，待修复结构材料组合可以为TPC-TPC、TPC-TSC及TSC-TSC。
3.权利要求1所述的感应元(5)件类型包括用金属网、碳纤维编织物、碳纳米管薄膜、胶磁混合填料薄膜等感应元件。
4.权利要求1所述感应线圈(1)类型包括盘式线圈、条形线圈等对称式感应线圈。
5.权利要求1所述感应线圈有效宽度(D)，为与搭接宽度(H)平行方向上线圈最大宽度。
6.权利要求1所述窄搭接结构根据感应线圈有效宽度(D)与搭接宽度(H)确定，当H＜0.6D时定义为窄搭接结构。
7.权利要求1所述感应元件宽度(h)通过仿真方式确定，设置感应元件宽度h在D到H范围内进行CFRTP磁-热耦合模拟，综合考虑温度分布范围及温度峰值，筛选
8.权利要求2所述TPC包括聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺(PA)及聚醚酰亚胺(PEI)，TSC包括环氧树脂、酚醛树脂及聚醚酰亚胺。
...【技术特征摘要】
1.一种基于超面积匹配感应元件的cfrp窄搭接结构感应加热修复方法，其特征在于针对修复过程中cfrp窄搭接结构设计一种超面积匹配的感应元件，并采用感应线圈进行感应加热对窄搭接结构进行修复，主要包括以下步骤：
2.权利要求1所述cfrp包括碳纤维增强热塑性复合材料(tpc)及碳纤维增强热固性复合材料(tsc)，待修复结构材料组合可以为tpc-tpc、tpc-tsc及tsc-tsc。
3.权利要求1所述的感应元(5)件类型包括用金属网、碳纤维编织物、碳纳米管薄膜、胶磁混合填料薄膜等感应元件。
4.权利要求1所述感应线圈(1)类型包括盘式线圈、...
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