對復合材料沉頭螺栓連接的研究

  目前專門針對復合材料沉頭螺栓連接的研究還不多,對沉頭多釘螺栓連接更是少見。本文針對復合材料沉頭雙釘單搭接連接,建立三維有限元模型,結合層合板孔邊應力研究連接的損傷失效機理和預測失效強度,后通過試驗驗證了數值模擬方法和結果的正確性。
  沉頭雙釘螺栓連接接頭的結構是由上下兩塊完全相同的復合材料層合板。通過兩顆反對稱的沉頭螺栓連接而成。在有限元模型中對釘與孔、板與板等均按接觸面設置。由于接觸面多,計算時間長,為了減少計算工作量,降低計算規模,根據對稱條件,取連接件的一半研究即可。為了減少接觸面,計算模型中把整套螺栓作為整體元件來處理,并且對兩塊搭接板、釘和孔之間均采用無間隙配合。
  復合材料層合板的損傷是一個逐漸累積與擴展過程,當某一單層板滿足失效準則而破壞時,其剛度必將下降,數值計算中必須對剛度進行退化處理,退化方法和程度取決于單層板的失效機理。在后面的計算中將采用提出的退化準則,此種退化方法涉及到了單層板的所有參數,而且當多個失效模式同時發生時,可進行材料性能退化累加。
       更多信息請關注復合材料信息網http://www.lzzz.net