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《復合材料機械連接層合板孔邊應力集中研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第3卷第4期航空工程進展Vo1.3NO.42012年11月ADVANCESINAERONAUTICAISCIENCEANDENGINEERINGNOV.2O12文章編號:16748190(2012)04—438—04復合材料機械連接層合板孔邊應力集中研究鄭潔,李龍彬,錢超(1.第一飛機設(shè)計研究院強度設(shè)計研究所,西安710089)(2.第一飛機設(shè)計研究院結(jié)構(gòu)設(shè)計研究所,西安710089)摘要:為在設(shè)計復合材料機械連接時有據(jù)可循,采用有限元分析方法,對復合材料機械連接層合板進行分析,給出正交異性帶孔板相對邊距H/d
2、以及相對寬度d/B對孔邊應力集中的影響,結(jié)果表明:H/d及d/B對孔邊應力集中因子的影響較大;隨H/d的增加,最大環(huán)向應力集中因子K減小,而徑向最大應力與擠壓應力比K變化不大;當復合材料板的寬度減小時,環(huán)向最大應力與擠壓應力比K增大,而K,幾乎不會隨d/B的改變而改變,但徑向應力的分布會因孔外形的變化而產(chǎn)生明顯的差異。為復合材料機械連接設(shè)計提供了一定的參考。關(guān)鍵詞:復合材料;機械連接;應力集中;有限元中圖分類號:V214.8;TB332文獻標識碼:AStudyonHoleEdgeStressConcentrat
3、ionofCompositeLaminatesZhengJie,LiLongbin,QianChao(1.StrengthDesignandResearchDepartment,ThefirstAircraftInstitute,Xi’an710089,China)(2.StructuralDesignandResearchDepartment.ThefirstAircraftInstitute,Xi’an710089,China)Abstract:Theholeedgestressconcentrationo
4、fcompositelaminatesisstudiedbyfiniteelementmethodforde—signingthecompositemechanicalconnections.TherelationsbetweenthestressconcentrationandtherelativeedgedistanceH/d、relativewidthd/Bareconcluded:theH/dandd/Bareofgreateffectonstressconcentra—tion;themaximumc
5、ircumferentialconcentrationfactorKdecreaseswiththeincreaseofH/d,hutratioofmaximumradialstressestObearingstressKisnearlynotchanged;theratioofmaximumcircumferentialstresstObearingstressKdincreaseswiththedecreaseofd/B,however,theK,hardlychanges,buttheradialstre
6、sschangesvisibly.TheresultscanbeusedasreferencetOcompositemechanicaljointdesign.Keywords:composite;mechanicaljoint;stressconcentration;finiteelementmethod借助于數(shù)值分析方法【1]。Gerhardt_3采用雜交元0引言研究了含圓孔有限大層板的應力集中問題;許希武[4利用經(jīng)典層板理論,詳細探討了鋪層形式、層飛機各部件復合材料的破壞多發(fā)生在機械連板大小、橢圓度等參數(shù)
7、對含孔有限大層板應力集中接處,形式復雜多樣,在進行設(shè)計時要求有成熟的的影響;矯桂瓊_£采用三維有限元方法分析了層間分析方法和使用經(jīng)驗。對復合材料機械連接層合加膠膜層壓板的層間應力邊緣效應;姚學詩[6]利用板孔邊應力集中問題的研究,由于較為復雜,已成實驗和有限元方法研究了帶圓孔復合材料層合板為研究熱點。的應力集中,分析了鋪層方式對孔邊應力集中的對于復合材料孔邊應力集中的研究,目前大多影響。本文采用有限元分析的方法,對復合材料機械收稿日期:2012-01—30;修回日期:201203—18連接板的孔邊應力集中展開研
8、究,給出正交異性帶通信作者:鄭潔,jenny8522@yahoo.cn孔板的相對邊距H/d以及相對寬度d/B對孔邊第4期鄭潔等:復合材料機械連接層合板孔邊應力集中研究439應力集中的影響,以此作為復合材料機械連接板孑L邊應力集中情況的參考,為復合材料機械連接提供設(shè)計依據(jù)。1有限元模型工程中常用的復合材料結(jié)構(gòu)在很多場合具有某種對稱性,因此在很多情況下各向異性的問題可以化為正交各向異性的問