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文檔簡介
1、復合材料憑借其比強度及比剛度高、抗疲勞及抗腐蝕性能好等優(yōu)越性在航空器的設計制造方面得到了極大應用。隨著飛機結構整體化設計的發(fā)展,構件和緊固件數(shù)量的大大減少,連接傳遞的載荷變得更大,因此連接成為更加關鍵的結構。復合材料連接中,因結構的形狀和材料的間斷極易引起高應力集中,加之鋪層方式導致其各向異性,更增加了連接結構的復雜程度。沉頭螺栓在具有良好的氣動外形的同時可以減小孔邊應力,還可抑制損傷向孔邊擴展,在飛機連接中具有十分廣泛的應用。
2、 本文對復合材料-鈦合金沉頭螺栓單剪搭接接頭進行研究,分別建立單釘和雙釘兩種模型,采用改進的Tserpes失效準則,充分考慮了拉伸和擠壓狀態(tài)下的基體損傷、纖維斷裂、基體-纖維剪切和分層等失效模式,并采用其改進的材料性能退化準則,在纖維損傷擴展至板寬或板端邊緣為接頭最終失效判據(jù)的基礎上,增加孔邊局部擠壓損傷導致復合材料板最終失效的判據(jù),同時,沉頭螺栓剪切斷裂也作為一種接頭最終失效的判據(jù)被考慮在內(nèi),利用ANSYS的二次開發(fā)語言 APDL將
3、上述準則編程并嵌入到主程序中,實現(xiàn)參數(shù)化建模,并通過試驗對比,驗證了仿真模型的正確性;討論了鋪層方式、锪孔深度、擰緊力矩、板寬及端距等接頭參數(shù)對連接強度及初始損傷的影響,并利用MATLAB軟件對各參數(shù)與最終失效強度的關系進行優(yōu)化處理,進一步選出接頭的最優(yōu)參數(shù);對采用最優(yōu)參數(shù)的接頭進行漸進損傷過程的可視化分析,分別對比了單釘接頭鋪層角度為0°、45°、-45°和90°鋪層從產(chǎn)生初始損傷,到損傷擴展最后導致接頭最終失效的損傷擴展過程,對雙釘
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