垫片尺寸对碳纤维复合材料螺栓连接单搭接挤压强度影响研究

摘要：

针对碳纤维复合材料单搭接螺栓连接结构,研究不同垫片外径对螺栓连接的挤压强度及损伤的影响,并仿真分析其失效模式.发现在单搭接螺栓连接结构中,加入垫片可以提高连接的挤压强度,且强度随着垫片外径尺寸的增加而增加.当垫片外径从11.8 mm逐渐增加到13.8 mm、15.8 mm和17.8 mm时,挤压强度分别在前一基础上提升了5.76％、5.87％和2.4％.试验结果表明垫片外径增加到一定程度时,挤压强度的增强效应开始减弱,但对失效模式并没有影响,仍为挤压失效模式.在Abaqus有限元软件中建立碳纤维复合材料单搭接螺栓连接三维有限元模型,引入含拉伸分层损伤、压缩分层损伤的三维Hashin准则和改进了的Tan、Tserpes材料刚度退化模型,仿真得到的载荷-位移曲线和失效模式与试验结果相吻合.

关键词：碳纤维复合材料、垫片、有限元、挤压强度

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然基金青年基金 ;上海汽车工业科技发展基金 1715;上海市高校教师产学研践习计划

在线出版日期：2020-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：53-62