铺层比例对层合板连接结构损伤特性影响分析.pdf

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1、第7卷第3期航空工程进展V01．7No．31111竺!里垒呈兰垒些呈三!!型垒三里呈些垒坚三!呈垒兰!篁!三型呈兰垒些呈兰些鱼!些三兰曼!坚壁垒竺量：!!!!文章编号：1674—8190(2016)03—332—06铺层比例对层合板连接结构损伤特性影响分析孟毛毛1，王文智2(1．西安爱生技术集团公司飞机研究室，西安710065)(2．西北工业大学航空学院，西安710072)摘要：复合材料螺栓连接结构，其铺层比例、铺层顺序对整体结构连接效率具有重要影响。基于ABAQUS有限元软件平台，对其进行二次开发定

2、义材料损伤退化方法，建立三维渐进损伤模型对不同铺层比例复合材料层合板螺栓连接结构的损伤扩展及破坏特性进行数值模拟分析，计算结果与验证试验结果吻合较好。分析仿真与试验结果表明：对于CCF300／BA9916II型复合材料层合板螺栓连接结构，铺层比例对结构连接效率有重要影响，合理确定±45。层比例可以显著提高孔边应力集中区的抗挤压和抗剪切能力，有效改善连接结构的破坏模式；在±45。层比例增加到50％之后，复合材料层合板螺栓连接结构的连接强度将不再显著提高。关键词：复合材料；螺栓连接；铺层比例；有限元；渐进

3、损伤中图分类号：TB33文献标识码：ADOI：10．16615／j．cnki．1674—8190．2016．03．010AnalysisoftheLayProportionInfluenceontheDamagePropertiesofConnectingStructureMengMaoma01，WangWenzhi2(1．DepartmentofAerocraftDesignandResearch，Xi’anASNTechnicalGroupCorporation，Ltd．，Xi’an710065，

4、China)(2．SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Thelayproportionandstackingsequenceofthecompositematerialconstructedhaveanimportantin—fluenceontheintegralstructureconnectionefficiency．Basedonthesecondarydevelo

5、pmentofABAQUS，amethodofmaterialdegradationprincipleisconstructedanda3-Dprogressivedamagemodeisestablished．Throughnumericalanalysisofdamagepropagationanddamagepropertiesamongcompositematerialconstructedindifferentlayproportion，goodresultsareachieved．Summ

6、arizedfromsimulationandnumericalanalysisa—bove，layproportionisofanimportantimpactinboltjointmadeofCCF300／BA9916一Ⅱcompositematerial．Toimprovetheanti—pressureabilityandanti—shearabilityinstrengtheningareaaroundhole，theproportionof+45。layerisproperlydeterm

7、ined．WhenthisproportionisincreasedtO50％，thestrengthofboltjointofcompositematerialwillnotberemarkablyimproved．Keywords：composites；boltjoint；layproportion；finiteelement；progressivedamage0引言复合材料以其高比强度、高比模量、良好的抗疲劳特性以及力学性能的可设计性等优点，在航空收稿日期：2016—06—29；修回日期：201

8、6-08—04通信作者：盂毛毛，mengmm324@sina．corn航天领域得到了广泛应用。在飞行器结构设计中，为了提高结构效率，结构的整体性是追求的目标。但是由于工艺技术水平的限制以及维护口盖和拆装运输的需要，不可避免的要使用连接结构，这些结构大多采用螺栓连接形式。对于复合材料螺栓连接结构，其铺层比例、铺层顺序对整体结构的连接效率、连接强度具有重要影响，许多学者对此进行了深入研究。顾亦磊等口]第3期孟毛毛等：铺层比例对层合板连接结构损伤特性影响分析3