刘长喜
,
周振功
,
张博明
,
王晓宏
,
白光辉
材料开发与应用
利用单钉单剪层合板连接结构挤压性能测试方法和单钉双剪层合板连接结构挤压性能测试方法(ASTM D 5961A/B),对T700/5429开孔层合板螺栓连接结构的挤压性能进行试验研究,分析不同测试方法对开孔层合板连接结构挤压性能的影响.研究表明:两种试验方法中层合板连接构件均在连接孔处出现有效的挤压破坏形式,但单剪连接试验的稳定性差,影响因素较多,试验数据的离散性较大,且测得的连接结构的极限挤压强度和偏移挤压强度均低于双剪试验的结果.因此,双剪试验方法更适合用于复合材料层合板连接结构设计中挤压许用值的测量.
关键词:
复合材料层合板
,
单剪连接
,
双剪连接
,
极限挤压强度
,
偏移挤压强度
刘长喜
,
周振功
,
王晓宏
,
张博明
,
唐占文
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150703.001
为提高螺栓连接层合板结构的可靠性和承载能力,基于ABAQUS软件及用户子程序(USDFLD),结合改进的单胞模型,建立了考虑组分材料失效的多尺度数值模型.利用该模型表征分析了单钉双剪层合板螺栓连接结构的力学性能,研究了铺层形式及几何尺寸对连接结构性能的影响.该模型的预报结果与试验结果吻合较好.结果表明:准各向同性层合板螺栓连接结构的挤压强度高于正交各向异性层合板连接结构的挤压强度,前者的失效模式为挤压失效,后者为剪出失效,该模式导致结构承载能力降低,设计中应避免.层合板边径比大于3时,不同宽径比连接结构的挤压强度趋近稳定值;但相同边径比的连接结构,其挤压强度随宽径比的增大而增大,连接结构设计时应给予考虑.
关键词:
通用单胞(GMC)模型
,
宏-细观多尺度
,
单钉双剪层合板螺栓连接结构
,
ABAQUS
,
用户子程序
张博明
,
唐占文
,
刘长喜
复合材料学报
通用单胞模型常被应用于复合材料细观力学分析.但原始的通用单胞模型存在求解量大、计算效率低的问题.本文中对其改进,建立了以子胞界面细观应力为未知量的细化单胞模型.该模型可以充分考虑纤维、基体和界面相等细观组分,并实现单向板的宏-细观多尺度力学分析.通过将组分材料失效判据引入到模型中,再与经典层合理论相结合,提出了一种基于细化单胞模型的复合材料层合板强度预报方法,并给出了基于试验数据的强度谱定量评测方法.通过与世界失效分析习题的失效理论和试验数据进行对比,证明本文的预报方法具有很高的计算精度和广泛的普适性.
关键词:
复合材料
,
强度谱
,
细化单胞模型
,
界面相
,
多尺度
