[发明专利]三维增材修复结合强度的评价方法及试验装置和试验件

说明书

本申请提供一种三维增材修复结合强度评价的试验装置及试验件，所述试验件包括：具有平面结构的基体；喷涂于所述基体上的喷涂体，所述喷涂体被加工成至少包括多个矩形结构的喷涂条；所述试验装置包括：基座及剪切装置，所述基座及剪切装置相固定形成有能够使所述基体通过而所述喷涂条不能通过的剪切空间。本申请的三维增材修复结合强度的评价方法及试验装置和试验件具有试验简单、高效的特点，能够通过最小的资源消耗准确评估三维增材修复的结合强度。

技术领域

本申请属于耐久性损伤容限分析技术领域，特别涉及一种三维增材修复结合强度的评价方法及试验装置和试验件。

背景技术

飞机机体主承力构件由于所承受载荷大，易出现疲劳裂纹，一旦破坏将直接危及飞行安全。这类构件结构复杂、施工通路狭小同时还常处于燃油环境中，对裂纹的修复手段限制较为苛刻。传统的螺栓连接补强和胶接补强修理方式，以及搅拌摩擦焊均难以胜任。为此提出了三维增材修复主承力构件的修理方法，该方法基于射流技术原理，通过高压气体带动喷涂粒子，形成高速粒子射流，与待修复构件碰撞发生剧烈的塑性变形，在待修复构件表面形成沉积层(喷涂体)。

然而增材修复是通过界面以剪力的形式将基体上的载荷传递到喷涂体，以达到分担基体载荷，降低基体应力的作用，但其效果如何，现有技术中并没有一种试验方法或装置可以实现评价。

发明内容

本申请的目的是提供了一种三维增材修复结合强度的评价方法及试验装置和试验件，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

在一方面，本申请提供的技术方案是：一种三维增材修复结合强度评价的试验装置及试验件，所述试验件包括：具有平面结构的基体；喷涂于所述基体上的喷涂体，所述喷涂体被加工成至少包括多个矩形结构的喷涂条；所述试验装置包括：基座及剪切装置，所述基座及剪切装置相固定形成有能够使所述基体通过而所述喷涂条不能通过的剪切空间。

在本申请中，所述基座及剪切装置的材料硬度和强度大于所述基体及喷涂条的材料硬度和强度。

在本申请中，所述试验件与所述试验装置之间具有不大于1mm的间隙。

在本申请中，所述基座上用于固定的加持部具有多个用于增大摩擦力的条形凸起，所述条形凸起与加载力的方向垂直。

在本申请中，所述基座和剪切装置采用螺栓连接或焊接之一的固定方式。

在另一方面，本申请提供的技术方案是：一种三维增材修复结合强度的评价方法，所述方法采用如上任一所述的试验装置及试验件，所述方法包括：

固定所述试验装置及安装所述试验件，使试验件能够沿着所述剪切空间运动；

获取加压破坏载荷，驱动所述试验件使所述试验件的喷涂条与所述基体分离，所述喷涂条与所述基体分离时的载荷即为加压破坏载荷；

根据所述加压破坏载荷及所述基体与喷涂条的结合面面积确定基体与喷涂条的结合强度，所述结合强度满足

式中，P为喷涂条与基体分离时的载荷，F为喷涂条与基体的结合面面积，n为喷涂条个数；

最后，依据结合强度能够判断喷涂体是否满足使用要求。

本申请的三维增材修复结合强度的评价方法及试验装置和试验件具有试验简单、高效的特点，能够通过最小的资源消耗准确评估三维增材修复的结合强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。

图1为本申请中的试验件示意图。

图2为本申请中的试验装置示意图。

图3为本申请中的试验装置俯视图。