复合材料结构垂尾翼尖在服役过程中会受到强气流冲击或沙粒等外来物撞击,易发生风蚀、纤维断裂、掉块、凹坑和分层等损伤,若损伤未及时采取正确的方法进行修理,将会影响飞行安全。文中以某型飞机垂尾翼尖为研究对象,针对修理材料、结构特性及损伤类型进行分析,研究适用垂尾翼尖损伤维修工艺技术。采用胶接挖补干法和湿法修理,对修理前后试样的拉伸强度、剪切强度进行测试,结果表明干法和湿法修理试样的拉伸强度分别为465.6 MPa和405 MPa,拉伸强度恢复达到完好试样的91.69%和79.76%;剪切强度为413.2 MPa和356 MPa,弯曲强度恢复达到完好试样的80.80%和69.61%,根据维修结构强度要求干法修理可有效恢复垂尾翼尖强度指标。

基于细菌反硝化作用诱导碳酸盐沉积原理,建立了松散细颗粒材料与矿化胶结液注浆修复的混凝土裂缝三维多孔介质渗流数值模型。考虑混凝土断面的分形特征,选取Darcy速度驱动模型和Brinkman压力驱动模型下两种边界条件进行模拟,研究了两种驱动方式对修复过程的影响,得出了混凝土裂缝修复过程中灌浆液葡萄糖浓度、CaCO3生成量、裂缝内胶结颗粒孔隙率随反应时间变化的关系,给出了反应过程中模型内压力场和速度场分布云图。结果表明:随着分形维数的增加,反应用时减少,且在反应结束时,对于分形维数2.8的最光滑裂缝断面,注浆入口处的孔隙率为0.12,渗透系数为9.02×10-13 m/h,分别为混凝土修复前的30%和2.2%。