层合板螺栓连接结构性能影响因素与测试夹具

刘长喜, 周振功 ,王晓宏,张博明,唐占文

(1.哈尔滨工业大学 复合材料与结构研究所，黑龙江 哈尔滨 150008；2.黑龙江工程学院 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150030；3.北京航空航天大学 材料科学与工程学院，北京 100191)



层合板螺栓连接结构性能影响因素与测试夹具

刘长喜1,2, 周振功1,王晓宏2,张博明3,唐占文3

(1.哈尔滨工业大学 复合材料与结构研究所，黑龙江 哈尔滨 150008；2.黑龙江工程学院 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150030；3.北京航空航天大学 材料科学与工程学院，北京 100191)

为提高复合材料层合板螺栓连接结构的可靠性和承载能力，基于ABAQUS软件及其提供的用户子程序，建立了结合改进的通用单胞模型(即GMC模型)的宏-细观多尺度数值分析方法。从细观组分材料分析层合板螺栓连接结构力学性能的影响因素。结果表明：准各向同性层合板螺栓连接结构的失效模式为挤压失效且该结构的挤压强度较高；此外，相同边径比E/D的连接结构，其挤压强度随宽径比W/D的增大而增大；当螺栓预紧力为4.2 N·m时，结构的承载能力趋于稳定值；适当的干涉配合能提高结构的承载能力；测试夹具的厚度应不小于3 mm，夹具内侧凸台的直径应为层合板开孔直径的2倍。

GMC模型；宏-细观多尺度； ABAQUS；用户子程序；失效模式；复合材料层合板；螺栓连接结构

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1390.U.20160627.0922.002.html

随着复合材料层合板结构在飞机、导弹、舰艇等结构中的广泛应用，层合板结构的连接设计也变得越来越重要。机械连接形式以其装配简单、承载能力强、连接可靠等诸多优点而成为复合材料层合板结构连接设计过程中主要采用的连接形式。……