赵丽滨
,
彭雷
,
张建宇
,
秦田亮
,
梁宪珠
,
常海峰
,
黄海
复合材料学报
采用试验和数值模拟的方法对整体化复合材料π接头在拉伸载荷作用下的力学特性进行研究.在Instron 8803电液伺服材料试验机上进行了π接头试验件的拉伸试验,记录试验过程中损伤产生及破坏过程,记录初始失效载荷和最终失效载荷.试验结果表明,填料是π接头破坏的关键部位,需要进行深入研究.提出了复合材料π接头力学性能数值模拟的基本假设和方法,基于通用有限元商用软件,建立π接头三维力学分析模型,获得π接头各部位应力分布情况;基于基本假设,对最大应力失效准则进行修正,并给出π接头各部位损伤载荷的预测值.计算预测π接头的初始损伤部位与试验吻合,初始失效载荷计算值与5个试件试验数据均值相比误差为0.53%,表明了数值分析方法的可行性.
关键词:
复合材料
,
接头
,
力学性能
,
机械试验
,
有限元分析
,
强度
赵丽滨
,
秦田亮
,
黄海
,
梁宪珠
,
曹正华
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.z1.022
复合材料胶结接头是复合材料整体化成型技术的关键,其承载能力的大小直接关系到整体结构的力学性能.本文基于通用有限元分析软件ABAQUS采用实体单元建立某复合材料π形接头的三维有限元分析模型,参考最大正轴应力准则根据各铺层应力分析结果判定了接头结构的初始损伤部位.在此基础上,采用局部消刚模型对损伤部位进行刚度修正并进行重新计算,直至给出接头结构的极限载荷.与实验结果相比,初始损伤载荷计算误差小于6.1%,极限载荷计算值误差小于5%.损伤位置与试验基本吻合.
关键词:
复合材料
,
胶接接头
,
应力分析
,
强度
赵丽滨
,
秦田亮
,
山美娟
,
张建宇
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150609.001
针对中国民机采用T800级复合材料这一新材料体系而基础数据匮乏的现状,采用渐进损伤分析(PDA)替代试验以显著降低研究周期和成本.综合渐进损伤方法和工程算法各自的优点,提出以渐进损伤分析替代应力集中减缓因子(SCRFs)测定试验,进而建立强度包线,并进行多钉连接强度预测的数值策略.为验证该数值策略的可行性,针对典型铺层应力集中减缓因子,测定试样,并开展渐进损伤分析,获得了试验件强度预测值来计算应力集中减缓因子,采用旁路载荷修正的强度包线法,绘制了典型铺层复合材料多钉连接旁路载荷修正强度包线,预测多钉连接的失效载荷,并与试验结果进行对比.结果表明:采用该数值策略预测的强度包线、多钉连接的失效载荷和失效模式均与试验结果吻合良好,证明了该数值策略的可行性.
关键词:
复合材料
,
螺栓连接
,
结构强度
,
强度包线法
,
渐进损伤方法
赵丽滨
,
山美娟
,
彭雷
,
季少华
,
贾西文
,
徐吉峰
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140919.003
为解决由于螺栓和复合材料板制孔制造过程中不可避免的制造公差引起的配合间隙的不同,而使复合材料螺栓连接钉载分配不同,从而导致螺栓连接强度分散性的问题,以英制高锁螺栓和孔板制孔的制造公差为例,研究不同配合间隙下双剪四钉螺栓连接钉载分配情况,并进一步采用改进的特征曲线法、改进的强度包线法和渐进损伤模型对螺栓连接结构的强度进行预测,得到四钉连接失效强度的分散区间分别为[-3.87％,2.16％]、[-4.01％,3.95％]和[-3.16％,5.14％].结果说明如果紧固件及螺栓孔均符合制造标准,则其对强度的影响范围不超过6％.
关键词:
螺栓连接
,
制造公差
,
配合间隙
,
钉载分配
,
强度
张建宇
,
刘丰睿
,
山美娟
,
赵丽滨
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150515.002
在总结复合材料多钉连接钉载测试方法的基础上,针对单向载荷传感器应用中必须已知钉载方向且需要按照钉载方向装设传感器的缺点,提出了钉载矢量传感器方案.钉载矢量传感器无预设安装角度要求,能够测量载荷方向;并对钉载矢量传感器的选材、应变片方案及开槽尺寸进行了设计,制造了钉载矢量传感器.采用复合材料单钉单剪螺栓连接,分别对钉载矢量传感器测量结果的线性符合性、重复性、安装角度影响以及载荷方向测量能力进行了测试研究.测试结果表明:钉载矢量传感器满足工程上对载荷分配测试的技术要求,验证了本文所提出的钉载矢量传感器的适用性.
关键词:
复合材料
,
多钉连接
,
载荷分配
,
钉载矢量传感器
,
试验测量
