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碳纤维增强环氧树脂复合材料层合板干涉连接插钉轴向力建模与分析

论文摘要

碳纤维增强环氧树脂复合材料(CFRP)构件干涉配合连接的插钉轴向力过大会引起层合板弯曲和分层,严重影响产品的安全性。针对CFRP层合板的高锁螺栓干涉连接过程,分析了其制孔、插钉及拧紧等装配连接工艺,将其干涉插钉过程划分为4个阶段,并对各个阶段进行了详细的力学行为分析;对螺栓杆处和倒角处的挤压力和摩擦力分别进行力学建模,并结合各作用力的边界条件与阶段划分,构建了干涉插钉全过程的轴向力模型;通过ABAQUS有限元模拟了CFRP层合板干涉插钉工艺过程,并开展了干涉螺栓安装实验,对比分析了层合板孔周径向挤压应力分布和插钉轴向力变化规律,解析结果与模拟和实验结果吻合较好,为后续CFRP层合板的插钉分层损伤和工艺优化研究奠定基础。

论文目录

  • 1 CFRP层合板干涉连接插钉工艺过程
  •   1.1 CFRP层合板干涉连接插钉阶段划分
  •   1.2 CFRP层合板干涉连接插钉力学行为
  • 2 CFRP层合板干涉连接插钉轴向力建模
  •   2.1 CFRP层合板干涉连接螺栓-孔壁干涉界面摩擦力
  •   2.2 CFRP层合板干涉连接螺栓倒角处接触力
  •   2.3 CFRP层合板干涉连接螺栓插钉轴向力
  • 3 有限元模拟与插钉试验
  • 4 结果与讨论
  •   4.1 CFRP层合板高锁螺栓干涉配合孔周应力分布
  •   4.2 CFRP层合板高锁螺栓干涉配合插钉轴向力
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 宋丹龙,宋旭峰,白洋洋,张向阳,崔亚辉,元振毅

    关键词: 层合板,干涉连接,轴向力,解析建模,有限元分析

    来源: 复合材料学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工,材料科学

    单位: 西安理工大学机械与精密仪器工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51805429),陕西省自然科学基础研究计划(2018JQ5025),陕西省教育厅科研计划(18JK0570)

    分类号: TB332;TQ323.5

    DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190104.003

    页码: 2294-2301

    总页数: 8

    文件大小: 486K

    下载量: 394

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/6d57ec0b3bda2ade85b8ec21.html