[发明专利]一种碳纤维修补船用复合材料结构的方法

权利要求书

1.一种碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：获取复合材料构件的损伤数据并分析；

步骤2：清理损伤部位形成修复空间，获取修复空间数据；

步骤3：根据所述损伤数据和所述修复空间数据，确定碳纤维布的使用面积和胶黏剂的用量，设计所述碳纤维布的铺层角度和层数；

步骤4：胶粘剂浸润碳纤维布并低温保存，采用浸润后的碳纤维布对所述复合材料构件的损伤部位进行铺层粘接并加压，完成船用复合材料构件的修补。

2.根据权利要求1所述的碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，步骤1中，所述获取复合材料构件的损伤数据并分析，包括：

获取所述复合材料构件的损伤位置和损伤范围，并采用数值模拟分析损伤处的损伤容限和剩余强度。

3.根据权利要求2所述的碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，步骤1中，所述获取复合材料构件的损伤数据并分析后，还包括：

判断所述复合材料构件的损伤部位是否需要修复。

4.根据权利要求1所述的碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，步骤2中，所述清理损伤部位的方式包括：

去除所述损伤部位表面杂质，对损伤处进行毛化处理后，根据损伤处的材料类型及性能要求，采用丙酮、乙醇等溶剂清洗所述损伤部位或者采用火焰处理工艺使所述损伤部位表面氧化。

5.根据权利要求1所述的碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，步骤3中，所述设计所述碳纤维布的铺层角度和层数，包括：

按照承载方向设计所述碳纤维布的铺层角度和层数。

6.根据权利要求5所述的碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，所述按照承载方向设计所述碳纤维布的铺层角度，包括：

当所述承载为单轴向拉伸或压缩载荷时，所述碳纤维布的纤维铺设方向与载荷方向一致；当所述承载为双轴向拉伸或压缩载荷时，所述碳纤维布的纤维铺设方向按受载方向0°、90°正交铺设；当所述承载为剪切载荷时，所述碳纤维布的纤维铺设方向按+45°，-45°成对铺设；当所述承载为拉伸、压缩或剪切的复合载荷时，所述碳纤维布的纤维铺设方向按照0°、90°、+45°、-45°多向铺设。

7.根据权利要求6所述的碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，所述按照承载方向设计所述碳纤维布的铺层角度和层数，还包括：

当所述碳纤维布铺层时，同角度最大连续铺层为3层以下。

8.根据权利要求1所述的碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，步骤4中，所述低温为低于胶粘剂固化温度。

9.根据权利要求1所述的碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，步骤4中，所述采用浸润后的碳纤维布对所述复合材料构件的损伤部位进行铺层粘接后，包括：用刮板去除所述损伤部位粘接处的气泡。

10.根据权利要求1所述的碳纤维修补船用复合材料构件的方法，其特征在于，步骤4中，所述加压方式包括：

若所述损伤部位粘接处平整，采用重物在所述损伤部位粘接处加压；若所述损伤部位粘接处不平整，采用充气气囊在所述损伤部位粘接处加压。