碳/玻璃纤维混编复合材料和钢板的单搭接接头的力学性能分析与预测

摘要：

对碳/玻璃纤维混编纤维增强复合材料(FRP)和金属的粘接接头、铆接接头及粘铆混合连接接头的力学性能进行了系统的仿真和试验研究.分别使用内聚区损伤模型、金属失效准则和Hashin失效准则有效地模拟试验中胶层的脱粘失效、铆钉的断裂和FRP板的损伤.结合3种失效准则建立粘铆混合连接的有限元模型,并对其混合连接接头的拉伸力学性能进行预测.结果表明有限元模型准确地预测了混合连接试验的最大载荷、失效位移、失效形式和复杂失效过程的各个阶段.混编FRP在有胶层的接头的失效模式上表现出了特殊性,作为编织纱的玻璃纤维被撕脱.此外,基于以上模型研究了胶层厚度对混合连接接头力学性能的影响规律.随着胶层厚度增加,接头的最大载荷先增大后减小,FRP板铆钉孔周围的失效范围逐渐增大.

关键词：混合编织复合材料、单搭接接头、胶层厚度、力学性能、内聚区模型

所属期刊栏目：43

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目U1864208,51603022,11632004,11572268;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室开放基金资助项目31715007;河南省自然科学基金项目162300410207

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：68-81