考虑装配间隙的双搭接螺栓连接剪切刚度的解析求解方法

来源期刊：复合材料学报2018年第6期

论文作者：寇剑锋 徐绯 张笑宇 谢伟 冯威

文章页码：1510 - 1517

关键词：螺栓连接;间隙;弹性基梁;圆柱接触;刚度;解析方法;

摘    要：螺栓的连接刚度是复合材料连接设计中的重要参数,装配间隙对其有明显的影响。针对弹性基刚度k*c,引入Liu Cai-Shan的内圆接触模型,推导了考虑装配间隙的解析表达式,发现k*c随着装配间隙增加而降低。针对钉头约束系数kr,基于应力假设和应变能方法,给出了估算表达式。在获得k*c和kr基础上,建立弹性基剪切梁模型并推导了双搭接螺栓连接刚度的解析解,并采用3-D细节有限元模型对解析方法进行了验证。最后,通过有限元方法分析了间隙对连接刚度产生影响的力学机制,并用解析方法定量给出了1³00μm的装配间隙对连接刚度影响的大小。