复合材料胶-螺混合单搭连接结构的胶层切应力分布
张圣1
朱福先1
胡可军1
张坤龙1
张振2
1.江苏理工学院 材料工程学院,常州 2130012.中国机械总院集团江苏分院有限公司,常州 213164
摘要：[目的]针对复合材料胶-螺混合单搭连接结构胶层失效问题,建立胶层切应力解析模型,为连接结构强度设计与失效防控提供参考.[方法]首先,基于胶接结构切应力计算公式与双弹簧模型,推导胶-螺混合连接结构胶层切应力解析公式,计算螺栓反作用力,提出胶层切应力计算方法;其次,参照ASTM D5961标准制备碳/玻混杂复合材料试样,开展拉伸试验,获取载荷-位移曲线;然后,采用Abaqus软件建立有限元模型,引入渐进损伤模型与内聚力模型,模拟结构失效过程;最后,对比理论计算、试验与仿真结果,验证模型准确性并分析胶层切应力分布规律.[结果]结果表明,胶-螺混合单搭连接结构承载分为胶层承载、胶层失效、纯螺栓承载3个阶段;胶层切应力呈两端高、中间低的U形分布;胶层失效从两端向中间逐步扩展;有限元仿真与试验最大失效载荷误差小于3.3％,解析模型计算结果与仿真结果吻合良好.
关键词：胶-螺混合连接切应力双弹簧模型失效有限元仿真
分类号：TB332(工程材料学)
论文发表日期：2026-07-31
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：10( 110-119 )
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