復合材料的機械連接

  復合材料機械連接由于傳遞載荷高、裝配簡單、維修方便等優點,在飛機結構中占有極其重要的地位,長期以來一直是結構和強度設計的研究對象。由于連接孔存在應力集中,連接部位成了結構強度的薄弱環節,由此萌生了裂紋與損傷,導致大量結構失效和破壞。
  在飛機結構中為保證氣動外形,經常使用沉頭螺栓連接。相較于凸頭螺栓連接,沉頭螺栓連接更易發生破壞,破壞模式也不相同。通過試驗和數值分析研究了螺栓扭矩對復合材料單釘單剪連接損傷失效的影響。通過試驗研究了不同材料沉頭緊固件連接的靜力和疲勞性能。
  對復合材料沉頭螺栓連接拉脫失效進行了分析,發現對于層合板沉頭釘連接,層內和層間的分層破壞是拉脫破壞的主要模式。通過建立三維有限元模型對復合材料沉頭單釘螺栓連接在彎曲載荷下的接觸力進行了研究。但不同之處在于沉頭孔的直孔部分和锪窩部分應力分布不連續,锪窩部分的擠壓應力比直孔部分小得多。
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