过盈配合对复合材料多钉连接强度的影响研究

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1、第3卷第3期航空工程进展Vo1．3No．32012年8月ADVANCESINAER0NAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGAug．2O12文章编号：1674—8190(2012)03311O6过盈配合对复合材料多钉连接强度的影响研究杨晔楠，赵美英，周银华(西．ILT~业大学航空学院，西安710072)摘要：过盈配合能改善复合材料连接结构载荷分配的不均匀程度，对过盈配合进行分析研究能为过盈配合在复合材料多钉连接中的设计应用提供工程参考价值。对一列三钉复合材料连接结构进行二维分析，通过改变接触关系来模拟过盈配合，并利用ABAQ

2、US软件中的USDFLD子程序对结构进行损伤分析，从损伤机理出发，揭示过盈配合结构的损伤形态形成原理，研究过盈配合在结构损伤过程中对螺栓载荷分配的影响变化规律，及其对连接结构初始破坏强度和极限强度的影响。研究结果表明：适当的过盈配合能够实现载荷分配的均匀化，提高结构的初始破坏强度；过盈配合对结构极限强度的影响不大。关键词：复合材料；多钉连接；过盈配合；载荷分配；连接强度中图分类号：V215文献标识码：AStudyonEffectofInterferenceFitonJointStrengthforMulti—fastenersinCompos

3、itesYangYenan，ZhaoMeiying，ZhouYinhua(SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Interference—fitcancounterbalancethe1oaddistributionofcompositejoints．Studyoninterferencefitcanprovidereferenceforengineeringapplicationofcompositesjoints

4、tructure．Astudyisperformedonthree—boltcompositejointsbyestablishing2Dmode1．Inthispapertheinterference—fitbychangingthecontactrelationissimulatedandthedamagebyusingtheusersubroutineUSDFLDofABAQusisinvestigated．Consideringthemechanismofdamage，theprincipiumofformingdamageinthe

5、interference—fitstructurehasbeenrevealed．Thentheeffectofinterferencefitonloaddistribution，initialstrengthandultimatestrengthofthestructuredur—ingtheprocessofdamagehasbeenresearched．Theresultsshowthat，appropriateinterference-fitcanmaketheloaddistributionhomogenization，andimp

6、rovetheinitialfailurestrengthofstructure．Theinterferencefithaslittleinfluenceonultimatestrengthofstructure．Keywords：composites；multi—fastenersjoints；interferencefit；loaddistribution；jointstrength复合材料连接结构工程应用提供参考。0引言BinnerGorenKiral_2通过研究发现配合方式在飞机结构中，由于设计、工艺、检查和维修等不会影响失效模式，过

7、盈配合可提高复合材料销钉要求，复合材料零件存在必不可少的连接装配关连接的挤压强度。赵海超等验证了静态接触算系，复合材料属脆性材料，对装配问隙非常敏感，法模拟复合材料干涉配合的可行性。黄豪杰等施加适当过盈量可有效调整载荷分配，提高连接接提出在大载荷孔上施加间隙配合，在小载荷孔上施头疲劳寿命，因此对过盈配合进行分析研究，能为加干涉配合可使各钉载分配均匀化。然而，在形成干涉装配的过程中，孔边材料会受到较高的残余压收稿日期：2011-05—10；修回日期：201I-0630应力作用，在外载荷下更容易发生损伤，进而涉及通信作者：杨晔楠，yang—yen

8、an@163．corn到过盈配合在结构出现破坏后影响程度的变化，而3l2航空工程进展第3卷当前文献均是在结构完好的前提下研究过盈量的存在边界非线性，ABAOUS使用