拧紧力矩对胶螺混合连接力学性能与损伤形式的影响
沈金屹1
胡卫鑫2
张天宇2
胡俊山1
廖文和3
田威1
沈烨4
1.南京航空航天大学 机电学院,南京 2100162.中航西安飞机工业集团股份有限公司,西安 7100893.南京理工大学 机械工程学院,南京 2100944.上海航天电子技术研究所,上海 201109
摘要：为研究编织型复合材料胶螺混合连接接头的力学性能,构建基于三维渐进损伤模型和内聚力模型的胶螺混合连接接头力学失效模型,模拟连接接头的力学行为与损伤演化.基于Abaqus有限元软件,建立编织型复合材料胶螺混合连接有限元仿真模型,通过三维Linde准则判断复合材料的损伤萌生与扩展,采用内聚力模型模拟胶层的损伤失效过程,在试验验证模型准确性的基础上,分析不同拧紧力矩下连接结构强度和损伤失效过程.试验结果与仿真模拟结果表明,随着拧紧力矩的增加,胶层损伤扩展得到有效抑制,而胶螺混合连接结构的胶层剪切强度先增加后减小.这是因为增大拧紧力矩可以减小连接结构中胶层的剥离应力,但过大的拧紧力矩会增大胶层孔周应力,导致胶层剪切强度减小,降低了连接结构的强度.数值模拟的载荷-位移曲线与试验结果吻合,所预测的胶层断裂载荷与试验结果相当;同时层合板上的纤维损伤、基体损伤以及分层损伤在数值模型中也能很好地体现,与连接件试验后的损伤形式相近,验证了损伤预测模型的有效性.
关键词：复合材料胶螺混合连接有限元分析胶层剪切强度损伤演化
分类号：TB332(工程材料学)
论文发表日期：2025-07-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 24-32 )
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