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复合材料夹芯管胶接连接结构力学特性分析

谈超 , 李玉龙 , 郭亚洲

复合材料学报

针对在航空结构中广泛应用的复合材料蜂窝夹芯圆管中的接头这一最脆弱的部分,发展了一种分析复合材料蜂窝夹芯圆管胶粘接头力学特性的解析模型.该模型根据Gibson修正公式得到了蜂窝芯子的等效弹性参数,再运用经典的复合材料壳理论和线弹性理论得到管接头的控制方程,并通过状态空间法进行求解.运用本文模型,计算了管接头在扭矩和弯矩作用下胶层内的剪应力和剥离应力;同时采用有限元法对模型进行了数值模拟,并将模拟结果与模型计算结果进行了对比,最后分析了搭接长度对胶层内应力的影响.

关键词: 复合材料蜂窝夹芯圆管 , 胶粘搭接管接头 , 应力分析 , 胶层 , 接头设计

胶接面纤维铺层角度对复合材料胶接应力和强度影响分析

彭海俊 , 秦志文 , 王继辉 , 杨科

玻璃钢/复合材料

为研究复合材料胶接面铺层对接头强度的影响,以单搭接接头为研究对象,通过铺层设计使接头的被粘物具有相同的拉伸模量和弯曲模量,但胶接面的铺层角度不同,使用有限元法对不同铺层的接头进行建模,分析接头胶接面和胶层的应力,引入Tsai-Wu失效因子对胶接面铺层进行评估.结果表明:胶接面铺层角度对应力分布有一定影响,0°胶接面会造成较大的胶层应力,但胶接面的应力和失效因子较小;90°铺层下胶层应力最小,但胶接面的应力和失效因子水平较高;45°下胶接面的失效因子和胶层应力水平介于两者之间.通过与实验结果对比,得出了胶接面铺层角度影响接头强度及破坏模式的一般性规律.

关键词: 复合材料 , 应力分析 , 铺层 , 胶接 , 接头设计 , 有限元法

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