復合材料螺栓連接接頭失效行為研究.pdf

1、隨著復合材料在航空結(jié)構(gòu)件中的大量應用，復合材料的連接成為必不可少的重要環(huán)節(jié)，復合材料沉頭螺栓連接的連接件表面光滑、能夠平穩(wěn)地傳遞較大載荷，逐漸成為航空結(jié)構(gòu)連接件的首選連接方式。復合材料沉頭螺栓連接的失效主要發(fā)生在接頭連接處，因此研究復合材料沉頭螺栓連接接頭失效具有重要的意義。
　　本文基于ANSYS和Laminate Tools兩種軟件相結(jié)合的方法，研究了復合材料沉頭螺栓連接失效過程中失效準則和退化準則的定義，采用試驗和有限元分析

2、相結(jié)合的方法，在宏觀方面采用復合材料沉頭螺栓連接失效形式和位移載荷曲線以及微觀方面采用孔周圍斷面掃描電鏡照片和有限元分析的層間失效形式相比較兩種方法，表征了復合材料沉頭螺栓連接有限元算法的準確性。同時采用合適的有限元算法，對復合材料沉頭螺栓連接進行了參數(shù)化分析。
　　研究結(jié)果表明，本文提出的失效準則和退化準則定義可以用在復合材料沉頭螺栓連接的有限元分析中。在宏觀方面，表明了有限元和試驗的失效形式相同，并且兩種失效形式的位移載荷曲線

3、形狀相似、最大承載載荷的誤差小于20％，在微觀方面，表明了孔周圍斷面掃描電鏡照片和有限元分析的層間失效形式相同，更進一步驗證了算法的準確性。分別研究沉頭（h/t）、螺栓直徑（d）、螺栓預緊力和基礎面之間的摩擦因子（μ）對復合材料沉頭螺栓連接強度的影響，結(jié)果表明，隨著沉頭螺栓沉頭比的增大，復合材料沉頭螺栓連接強度先增大后減小，當沉頭比為0.55時，復合材料沉頭螺栓連接強度最大；隨著螺栓直徑（d）的增大，復合材料沉頭螺栓連接強度逐漸降低，當