碳纤维/树脂复合材料多钉连接钉载系数测试方法

房子昂^1,2，赵丽滨^1,2，刘丰睿^1,2,3，张建宇⁴

1. 北京航空航天大学宇航学院2. 北京航空航天大学航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室3. 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室4. 重庆大学航空航天学院

摘 要：为解决由于碳纤维/树脂复合材料多钉连接结构中钉载分配状态和测试方法不同导致的钉载系数测试分散性不明确的问题,针对应变片和钉载矢量传感器两种测试方法,提出基于不确定度理论的钉载系数相对测量不确定度的计算模型,并计算两种测试方法对碳纤维X850/树脂复合材料单剪、双剪连接结构钉载系数的相对测量不确定度。结果表明,应变片测试方法中,单剪结构钉载系数无法准确测量,双剪结构钉载系数相对测量不确定度通常超过2.8%,且随结构中螺栓数目和应变片贴片角度偏差的增加而增大;钉载矢量传感器测试方法中,单剪、双剪结构钉载系数均可测试,且针对任意螺栓数目结构,其钉载系数相对测量不确定度最大不超过1.5%。

关键词：复合材料;钉载系数;相对测量不确定度;应变片方法;钉载矢量传感器方法;