复合材料衬套螺栓干涉连接安装过程损伤机制

摘要：

复合材料干涉连接结构由于能够显著降低孔周应力集中,提高结构承载能力和疲劳寿命,而成为一种先进的连接形式.但是由于复合材料层间强度低的特点,不合理的干涉螺栓连接结构形式、尺寸以及安装方式很容易引起孔壁分层,降低结构承载能力.针对该问题,本论文提出了一种基于衬套螺栓的干涉连接结构,并对该结构开展了安装过程中承载机制的试验和有限元研究.试验中测量了插钉力变化和孔壁损伤情况,有限元模型中充分考虑了层内损伤和层间分层因素,建立了基于复合材料渐进损伤和内聚力单元的损伤预测模型.通过干涉量为2.2％的衬套螺栓安装过程中的插钉力和损伤的有限元模型与试验结果对比分析发现,二者拟合度良好,证明模型的准确性.通过不同干涉量下的分层情况对比分析以及临界干涉量求解,解释了衬套螺栓提高孔壁质量的原因并提出了可靠干涉量范围.

关键词：复合材料、衬套螺栓、干涉螺接、损伤机制、临界干涉量

所属期刊栏目：39

分类号：V258;TB332(航空用材料)

资助基金：国家自然科学基金;航空科学基金

在线出版日期：2022-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2449-2459