沉头螺接复合材料接头失效预测强度包线法

作     者：薛茜薇 杜晓渊 郭鑫 程羽佳 程小全 XUE Qian-wei;DU Xiao-yuan;GUO Xin;CHENG Yu-jia;CHENG Xiao-quan

作者机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院浙江宁波315800 中国电子科技集团公司第二十八研究所江苏南京210023 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2024年第41卷第9期

页      码：214-224页

摘      要：多钉连接复合材料接头设计分析中,常用强度包线来预测其强度与失效模式。目前所使用的强度包线法只适用于凸头螺接结构,无法应用于沉头螺接结构。该文建立了带衬套沉头螺接复合材料接头有限元模型,对3钉连接结构进行了拉伸性能分析,并通过试验结果验证了模型的有效性,然后用该模型对衬套的作用进行了研究。在此基础上,提出了适用于沉头螺栓复合材料连接结构强度和失效模式预测的强度包线法。结果表明:使用衬套比仅采用螺杆过盈装配能够明显减慢孔边损伤扩展速率,避免接头各钉载的比例在拉伸过程中剧烈变化;引入衬套能提高接头的承载能力和刚度,其2%偏移载荷、极限载荷和刚度比不带衬套接头分别提高了14.08%、5.21%和6.04%。通过计算少量单钉螺接接头的损伤情况,便可以绘制出相应参数多钉连接结构的新型强度包线。利用新型强度包线,能准确预测沉头和凸头螺接接头的强度和失效模式。

主 题 词：复合材料 螺栓连接 含衬套沉头螺栓 拉伸性能 渐进损伤模型 强度包线 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.6052/j.issn.1000-4750.2022.07.0609

馆 藏 号：203140248...