連接方式對(duì)CFRP層合板接頭拉伸失效行為的影響.pdf

1、在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中復(fù)合材料的連接設(shè)計(jì)與分析是非常重要的一部分。復(fù)合材料的構(gòu)件無論在重量以及成本上，都在飛機(jī)制造中占有較大的分量；同時(shí)復(fù)合材料的連接區(qū)常常是容易發(fā)生問題的部位，這些位置只要發(fā)生故障或者破損，很有可能會(huì)造成嚴(yán)重的后果，因此復(fù)合材料的連接方式非常重要。機(jī)械連接、膠接連接是比較常用的連接方法，混合連接形式也比較普遍。針對(duì)于金屬材料來講，復(fù)合材料的連接的失效模式十分特殊，其損傷擴(kuò)展特點(diǎn)以及其斷裂性能等都有很大的不同之處，這給研究設(shè)計(jì)

2、工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因此，復(fù)合材料連接的失效分析十分必要，以降低不利因素的影響，將連接的效率和可靠性加以提高。
　　本文利用ABAQUS軟件建立了CFRP層合板的有限元模型，采用局部失效判定的方法對(duì)機(jī)械連接、膠接連接以及混合連接方式的連接件的拉伸試驗(yàn)過程進(jìn)行了有限元模擬，得到了連接試件的載荷-位移曲線，并對(duì)連接試件拉伸試驗(yàn)中的承載與破壞情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)。然后對(duì)三種不同連接方式的CFRP層合板試驗(yàn)件進(jìn)行了軸向拉伸試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果與有

3、限元模擬結(jié)果進(jìn)行比較。
　　研究表明：三種連接方式的試件在拉伸載荷的作用下，載荷與位移基本呈現(xiàn)線性關(guān)系；連接試驗(yàn)件在軸向拉伸載荷的作用下，機(jī)械連接試驗(yàn)件的破壞載荷最大，可達(dá)到200kN左右；膠接試驗(yàn)件的破壞載荷相對(duì)機(jī)械連接較小，約在130kN；混合連接試驗(yàn)件的破壞載荷約為180kN。在拉伸載荷的作用下，機(jī)械連接件連接區(qū)最外側(cè)兩排的應(yīng)變最大，可達(dá)到-8000με；膠接連接件連接區(qū)的最大應(yīng)變出現(xiàn)在膠層端部附近，達(dá)到了5000με；混合