平紋編織復(fù)合材料連接性能分析.pdf

1、目前編織復(fù)合材料層合板以其優(yōu)良的性能被廣泛用于航空航天工程設(shè)計(jì)中，而連接接頭的安全可靠問(wèn)題已成為復(fù)合材料實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。復(fù)合材料連接主要包括：膠接、機(jī)械連接以及二者的混合連接。本文主要從試驗(yàn)角度出發(fā)，針對(duì)平紋編織復(fù)合材料層合板膠接中的單搭接接頭性能和機(jī)械連接中的單釘雙剪連接擠壓性能進(jìn)行分析研究。
　　通過(guò)試驗(yàn)方法分析了不同膠層厚度對(duì)單搭接膠接強(qiáng)度的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試件出現(xiàn)多種破壞模式，且在同種破壞形式下，單搭接膠接強(qiáng)度隨著厚度增

2、大而減小。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，試件切割凹槽深度的不同是影響破壞模式的主要因素，數(shù)值模擬也印證了這點(diǎn)。然后在本試驗(yàn)范圍內(nèi)，討論了純剪理論在實(shí)際工程應(yīng)用中的誤差。
　　基于單釘雙剪擠壓試驗(yàn)，探究了不同鋪層比例對(duì)平紋編織復(fù)合材料單釘雙剪擠壓強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：在本試驗(yàn)范圍內(nèi)，試件破壞應(yīng)力隨著+-450鋪層所占比例的增加而非線性提高；單釘雙剪擠壓破壞過(guò)程是逐層失效的過(guò)程，在試驗(yàn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)初始損傷點(diǎn)，且隨著+-450鋪層所占比例的增加，破壞的

3、逐層失效特征會(huì)越來(lái)越不明顯。通過(guò)在ABAQUS中對(duì)平紋編織復(fù)合材料層合板單釘雙剪擠壓進(jìn)行模擬，基于二維Hashin失效準(zhǔn)則，對(duì)單釘雙剪擠壓初始失效層及失效位置進(jìn)行了判定。模擬結(jié)果表明在相同擠壓位移作用下，越靠近層合板內(nèi)部的單層越容易首先發(fā)生破壞且首先發(fā)生失效的位置是孔周(ψ)=O0處。
　　通過(guò)對(duì)平紋編織復(fù)合材料層合板單釘雙剪擠壓逐層孔周徑向應(yīng)力分布數(shù)值模擬結(jié)果分析，假設(shè)了孔周逐層失效區(qū)域，并將上限理論應(yīng)用到平紋編織復(fù)合材料單釘雙