平紋編織復(fù)合材料連接性能分析.pdf

1、目前編織復(fù)合材料層合板以其優(yōu)良的性能被廣泛用于航空航天工程設(shè)計中，而連接接頭的安全可靠問題已成為復(fù)合材料實際結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。復(fù)合材料連接主要包括：膠接、機械連接以及二者的混合連接。本文主要從試驗角度出發(fā)，針對平紋編織復(fù)合材料層合板膠接中的單搭接接頭性能和機械連接中的單釘雙剪連接擠壓性能進行分析研究。
　　通過試驗方法分析了不同膠層厚度對單搭接膠接強度的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試件出現(xiàn)多種破壞模式，且在同種破壞形式下，單搭接膠接強度隨著厚度增

2、大而減小。通過觀察發(fā)現(xiàn)，試件切割凹槽深度的不同是影響破壞模式的主要因素，數(shù)值模擬也印證了這點。然后在本試驗范圍內(nèi)，討論了純剪理論在實際工程應(yīng)用中的誤差。
　　基于單釘雙剪擠壓試驗，探究了不同鋪層比例對平紋編織復(fù)合材料單釘雙剪擠壓強度的影響。結(jié)果表明：在本試驗范圍內(nèi)，試件破壞應(yīng)力隨著+-450鋪層所占比例的增加而非線性提高；單釘雙剪擠壓破壞過程是逐層失效的過程，在試驗過程中會出現(xiàn)初始損傷點，且隨著+-450鋪層所占比例的增加，破壞的

3、逐層失效特征會越來越不明顯。通過在ABAQUS中對平紋編織復(fù)合材料層合板單釘雙剪擠壓進行模擬，基于二維Hashin失效準(zhǔn)則，對單釘雙剪擠壓初始失效層及失效位置進行了判定。模擬結(jié)果表明在相同擠壓位移作用下，越靠近層合板內(nèi)部的單層越容易首先發(fā)生破壞且首先發(fā)生失效的位置是孔周(ψ)=O0處。
　　通過對平紋編織復(fù)合材料層合板單釘雙剪擠壓逐層孔周徑向應(yīng)力分布數(shù)值模擬結(jié)果分析，假設(shè)了孔周逐層失效區(qū)域，并將上限理論應(yīng)用到平紋編織復(fù)合材料單釘雙