复合材料主承力连接结构强度预测及影响因素

来源期刊：航空材料学报2016年第2期

论文作者：李星 季少华 张田 刘传军

文章页码：65 - 73

关键词：复合材料;机械连接;钉载分配;挤压/旁路载荷;非线性分析;

摘    要：以复合材料机翼翼根后梁下缘条对接试件为研究对象,通过有限元手段分析其失效机理和破坏过程,并对极限强度进行预测。描述试件构型、实验方法和过程,给出螺栓建模方法和挤压/旁路耦合失效判定方法,分析对比试件的应变响应和各排螺栓的钉载分布。在非线性分析方面,探讨接触、几何非线性和钉孔非线性变形对预测结果的影响;在建模方法方面,研究螺栓刚度计算方法、螺栓建模方法、温度和网格密度等因素的影响规律。结果表明:材料非线性对计算结果的影响最为显著;采用CBUSH单元模拟螺栓并采用Huth公式计算螺栓刚度预测的极限载荷与实验结果最为接近;网格密度、温差等对计算结果的影响较小。研究结果可对复合材料连接结构的工程强度预测、校核提供算例和参考,并对各参数影响提供定量的概念。