樹脂基復(fù)合材料機(jī)械連接技術(shù)的研究.pdf

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

2、得結(jié)果與采用電阻應(yīng)變計(jì)測(cè)量得到的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，兩者吻合一致，說(shuō)明利用該軟件分析載荷分配問(wèn)題有效可行。研究結(jié)果表明：間隙配合復(fù)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(duì)多排鈦合金干涉環(huán)槽鉚釘連接復(fù)合材料接頭中各釘承載比例進(jìn)行了三維有限元分析。在分析過(guò)程中采用靜態(tài)接觸算法模擬環(huán)槽鉚釘與復(fù)合材料板的干涉配合過(guò)程。將所得結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，兩者吻合一致，說(shuō)明利用該軟件分析干涉配合復(fù)合材料接頭載荷分

3、配問(wèn)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(guò)有限元分析、試驗(yàn)與理論推導(dǎo)，系統(tǒng)地研究了應(yīng)力集中、殘余應(yīng)力、預(yù)緊力對(duì)干涉配合復(fù)合材料接頭疲勞壽命的影響。研究結(jié)果表明：干涉配合復(fù)合材料接頭的疲勞壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于間隙配合接頭的疲勞壽命；干涉量對(duì)干涉配合復(fù)合材料接頭的疲勞壽命有較大影響；干涉配合復(fù)合材料接頭的有效應(yīng)力集中系數(shù)小于復(fù)合材料間隙配合接頭的有效應(yīng)力集中系數(shù)；干涉配合復(fù)合材料接頭在配合部