復(fù)雜接頭機械連接載荷分布工程化算法研究.pdf

1、本論文針對復(fù)合材料機械連接單釘接頭，建立了接觸有限元模性，分析了不同層壓板的孔邊法向接觸力分布及各分層孔周圍的應(yīng)力分布，摸清受載嚴重區(qū)域，為進一步的接頭失效分析尋找理論依據(jù)；針對多釘連接接頭，主要開展了載荷分配研究，對不同鋪層參數(shù)、釘?shù)牟煌帕行褪健⒉煌B接型式等參數(shù)對釘載分配的影響做了深入的研究，所得結(jié)論對航空結(jié)構(gòu)復(fù)合材料連接設(shè)計具有較高的實用價值；針對飛機上的主承力接頭，以常見的角盒和耳片接頭為研究對象，建立三維有限元模型，分析了復(fù)

2、雜接頭的應(yīng)力分布與釘載分配情況，所做工作對金屬復(fù)雜接頭設(shè)計具有指導(dǎo)意義。主要工作有以下幾方面： 1.介紹了國內(nèi)外學(xué)者在復(fù)合材料機械連接方面所做的主要工作，對目前復(fù)合材料層合板常用的連接形式(機械連接和膠接)進行了研究，分析了各種連接形式的優(yōu)缺點。 2.比較了現(xiàn)有的幾種連接接頭有限元模型建模技術(shù)，通過實例計算及結(jié)果的分析比較，研究了不同簡化模型的特點和適用范圍，確定了本研究方法與計算模型。簡要介紹相關(guān)的有限元理論，重點

3、敘述了采用大型有限元分析軟件MSC/NASTRAN對連接問題進行數(shù)值分析中的建模技術(shù)。 3.以一排三釘為算例，通過將計算結(jié)果與試驗結(jié)果相比較，驗證了所建立的有限元計算模型和計算方法的有效性。在此基礎(chǔ)上，對單釘孔邊應(yīng)力分布、法向接觸力分布和多釘載荷分配情況進行了深入研究。在研究多釘載荷分配影響因素時，考慮了鋪層參數(shù)、連接形式(單搭接和雙搭接)以及釘間距對載荷分配的影響。結(jié)果表明所建立的有限元模型及所采用的計算方法具有比較高的精度