鋪層比例對(duì)層合板連接結(jié)構(gòu)損傷特性影響分析.pdf

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1、第7卷第3期航空工程進(jìn)展V01．7No．31111竺!里壘呈蘭壘些呈三!!型壘三里呈些壘堅(jiān)三!呈壘蘭!篁!三型呈蘭壘些呈蘭些魚(yú)!些三蘭曼!堅(jiān)壁壘竺量：!!!!文章編號(hào)：1674—8190(2016)03—332—06鋪層比例對(duì)層合板連接結(jié)構(gòu)損傷特性影響分析孟毛毛1，王文智2(1．西安愛(ài)生技術(shù)集團(tuán)公司飛機(jī)研究室，西安710065)(2．西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院，西安710072)摘要：復(fù)合材料螺栓連接結(jié)構(gòu)，其鋪層比例、鋪層順序?qū)φw結(jié)構(gòu)連接效率具有重要影響?；贏(yíng)BAQUS有限元軟件平臺(tái)，對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)定

2、義材料損傷退化方法，建立三維漸進(jìn)損傷模型對(duì)不同鋪層比例復(fù)合材料層合板螺栓連接結(jié)構(gòu)的損傷擴(kuò)展及破壞特性進(jìn)行數(shù)值模擬分析，計(jì)算結(jié)果與驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。分析仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于CCF300／BA9916II型復(fù)合材料層合板螺栓連接結(jié)構(gòu)，鋪層比例對(duì)結(jié)構(gòu)連接效率有重要影響，合理確定±45。層比例可以顯著提高孔邊應(yīng)力集中區(qū)的抗擠壓和抗剪切能力，有效改善連接結(jié)構(gòu)的破壞模式；在±45。層比例增加到50％之后，復(fù)合材料層合板螺栓連接結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度將不再顯著提高。關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；螺栓連接；鋪層比例；有限元；漸進(jìn)

3、損傷中圖分類(lèi)號(hào)：TB33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10．16615／j．cnki．1674—8190．2016．03．010AnalysisoftheLayProportionInfluenceontheDamagePropertiesofConnectingStructureMengMaoma01，WangWenzhi2(1．DepartmentofAerocraftDesignandResearch，Xi’anASNTechnicalGroupCorporation，Ltd．，Xi’an710065，

4、China)(2．SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Thelayproportionandstackingsequenceofthecompositematerialconstructedhaveanimportantin—fluenceontheintegralstructureconnectionefficiency．Basedonthesecondarydevelo

5、pmentofABAQUS，amethodofmaterialdegradationprincipleisconstructedanda3-Dprogressivedamagemodeisestablished．Throughnumericalanalysisofdamagepropagationanddamagepropertiesamongcompositematerialconstructedindifferentlayproportion，goodresultsareachieved．Summ

6、arizedfromsimulationandnumericalanalysisa—bove，layproportionisofanimportantimpactinboltjointmadeofCCF300／BA9916一Ⅱcompositematerial．Toimprovetheanti—pressureabilityandanti—shearabilityinstrengtheningareaaroundhole，theproportionof+45。layerisproperlydeterm

7、ined．WhenthisproportionisincreasedtO50％，thestrengthofboltjointofcompositematerialwillnotberemarkablyimproved．Keywords：composites；boltjoint；layproportion；finiteelement；progressivedamage0引言復(fù)合材料以其高比強(qiáng)度、高比模量、良好的抗疲勞特性以及力學(xué)性能的可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，在航空收稿日期：2016—06—29；修回日期：201

8、6-08—04通信作者：盂毛毛，mengmm324@sina．corn航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了提高結(jié)構(gòu)效率，結(jié)構(gòu)的整體性是追求的目標(biāo)。但是由于工藝技術(shù)水平的限制以及維護(hù)口蓋和拆裝運(yùn)輸?shù)男枰?，不可避免的要使用連接結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)大多采用螺栓連接形式。對(duì)于復(fù)合材料螺栓連接結(jié)構(gòu)，其鋪層比例、鋪層順序?qū)φw結(jié)構(gòu)的連接效率、連接強(qiáng)度具有重要影響，許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了深入研究。顧亦磊等口]第3期孟毛毛等：鋪層比例對(duì)層合板連接結(jié)構(gòu)損傷特性影響分析3