樹脂基復合材料機械連接技術(shù)的研究.pdf

1、復合材料具有普通材料無法比擬的優(yōu)點，機械連接是復合材料接頭中最常用的連接形式，本文系統(tǒng)研究了機械連接復合材料連接技術(shù)。研究材料為碳纖維增強雙馬來酰亞胺樹脂基復合材料，以下簡稱復合材料。 首先，利用ANSYS9.0軟件對多排螺栓連接復合材料接頭各螺栓的承載比例進行了三維有限元分析。在分析過程中綜合考慮了復合材料特性、螺栓與復合材料板及復合材料板與復合材料板之間的摩擦和接觸、復合材料板上的預緊力、以及螺栓和復合材料板的約束條件。將所

2、得結(jié)果與采用電阻應變計測量得到的試驗結(jié)果進行了比較，兩者吻合一致，說明利用該軟件分析載荷分配問題有效可行。研究結(jié)果表明：間隙配合復合材料接頭各釘?shù)某休d比例是不均勻的。 其次，利用ANSYS9.0軟件對多排鈦合金干涉環(huán)槽鉚釘連接復合材料接頭中各釘承載比例進行了三維有限元分析。在分析過程中采用靜態(tài)接觸算法模擬環(huán)槽鉚釘與復合材料板的干涉配合過程。將所得結(jié)果與試驗結(jié)果進行了比較，兩者吻合一致，說明利用該軟件分析干涉配合復合材料接頭載荷分

3、配問題有效可行。研究結(jié)果表明：采用干涉配合后可以大大緩解各釘承載比例不均勻現(xiàn)象。 再次，通過有限元分析、試驗與理論推導，系統(tǒng)地研究了應力集中、殘余應力、預緊力對干涉配合復合材料接頭疲勞壽命的影響。研究結(jié)果表明：干涉配合復合材料接頭的疲勞壽命遠遠高于間隙配合接頭的疲勞壽命；干涉量對干涉配合復合材料接頭的疲勞壽命有較大影響；干涉配合復合材料接頭的有效應力集中系數(shù)小于復合材料間隙配合接頭的有效應力集中系數(shù)；干涉配合復合材料接頭在配合部