刚度比对复合材料多钉连接钉载分配影响研究

通过试验和有限元分析研究被连接元件的相对刚度对多钉双剪连接钉载分配的影响。对2种厚度层压板各研究了4种刚度比情况,对每种情况都用3种有限元模型进行了钉载分配的计算,计算结果与试验结果符合较好。得出的结论可以用于复合材料结构的设计。

单面螺纹抽钉干涉配合复合材料连接结构的疲劳性能研究

通过疲劳试验研究了单面螺纹抽钉干涉配合复合材料连接结构的疲劳性能,分别考虑了紧固件类型、干涉配合量、搭接板材料及铺层次序等影响因素。采用了拉压疲劳试验,拉压比R=-1,循环应力水平则根据静载极限挤压强度值选定。根据疲劳试验循环应力和疲劳寿命曲线(S-N曲线),得到了不同影响因素对疲劳寿命的影响规律。结果表明,选择适当的干涉配合量、紧固件类型及搭接板均能提高结构的疲劳寿命,4种不同主板铺层次序均对结构疲劳寿命影响不大。

夹芯复合材料π型接头失效实验研究

针对夹芯复合材料π型接头的拉伸和侧弯承载能力以及连接需求,并充分考虑温度的影响,设计了复合材料π型胶结接头,对其在上述两种载荷工况下分别进行了常温、低温、高温干态三种环境试验。分析π型接头失效过程:三角填充区为夹芯复合材料π型接头最薄弱部位,容易发生破坏,并决定结构承载能力;拉伸载荷下夹芯复合材料π型接头承载能力明显高于侧弯载荷;夹芯复合材料π型接头对低温不敏感,对高温较为敏感。

T形长桁整体加筋壁板稳定性研究与试验验证

综合运用工程计算方法、有限元分析方法和试验方法,分别进行了13种T形长桁整体加筋壁板的稳定性研究,讨论了两种理论方法的准确性,得到了长桁与蒙皮刚度比对屈曲载荷的影响变化规律。结果表明:工程计算方法、有限元分析方法与试验结果吻合较好;当Ast/(bsts)> 0. 4时,整体加筋壁板的局部屈曲载荷随长桁与蒙皮刚度比的减小而提高;随肋间距的增加,屈曲载荷变化不大。

机身壁板剪切工程算法及试验验证

本文针对机身壁板中蒙皮和长桁布置结构优化问题,考虑蒙皮厚度、蒙皮曲率、长桁形式以及长桁间距对机身壁板剪切稳定性的影响,分别设计加工了3类不同蒙皮曲率、宽度的试件和试验装置,并完成验证试验。应用工程算法对机身壁板进行计算,并与试验结果进行对比,结果表明,工程算法和验证试验结果吻合较好,蒙皮曲率、长桁结构形式和长桁间距对机身壁板剪切屈曲有一定的影响,蒙皮厚度对机身壁板剪切屈曲有较大的影响。

复合材料多排钉机械连接有限元分析方法研究

复合材料多排钉机械连接有限元分析方法研究迟坚谢鸣九（飞机强度研究所，西安，７１００６５）ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＭＵＬＴＩＰＬＥ┐ＢＯＬＴＥＤＣＯＭＰＯＳＩＴＥＪＯＩＮＴＢＹＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＡＮＡＬＹＳＩＳＣｈｉＪｉａｎ，ＸｉｅＭｉｎｇｊｉｕ（...

复合材料机身曲板环向弯曲加载试验及失效机制

对复合材料机身曲板进行了环向弯曲加载试验,采用四点弯加载方式对考核段进行纯弯加载,设计一种加强连接方式避免加载段提前破坏,通过试验对机身曲板的环向稳定性和破坏模式进行了分析。同时,建立了基于内聚力单元的考虑长桁与蒙皮粘接界面损伤的有限元模型,分别使用Quads准则和Hashin准则作为界面和层合板的失效判据分析曲板结构的失效机制,计算结果与试验结果吻合较好。试验及有限元分析结果表明,长桁帽底蒙皮的局部屈曲引起长桁与蒙皮粘接的R区出现初始开裂,并最终扩展为长桁脱粘。随着蒙皮屈曲及长桁脱粘的扩大,蒙皮由局部屈曲变为整体失稳而失去承载能力,最终导致隔框承载过大而发生断裂。根据初始损伤模式,采取了长桁帽内全包工艺改进设计,改进后的曲板结构稳定性和承载能力分别提高了21.9%和16.8%。

铺层方向和裂纹混合比对复合材料层压板混合型断裂韧性影响的试验研究

试验研究了复合材料层压板的铺层方向以及裂纹混合比对层间裂纹分层扩展的影响规律。试验结果显示:在非0°单向板的Ⅰ型层间裂纹分层扩展过程中,会出现层间裂纹穿过分层开裂面的铺层而偏离到相邻铺层间扩展的现象,而0°铺层具有阻止该裂纹偏离扩展的作用;在不同裂纹混合比的层压板分层开裂试验中,相应的0°单向板的断裂韧性均可以作为下限值而偏安全;混合断裂韧性(Ⅰ型断裂韧性+Ⅱ型断裂韧性)随着裂纹混合比的变化呈现类似正弦曲线的变化规律。

复合材料界面剪切强度试验方法研究

复合材料界面剪切强度是衡量复合材料性能的一项重要指标。本文运用试验和分析的方法研究复合材料界面剪切强度的试验方法，得到了试件搭接板的厚度、搭接长度、界面两侧的铺层及加载形式、支持方式对试验剪切强度的影响，并分析了这些因素的影响机理。本文的研究结果为制定复合材料界面剪切强度标准试验奠定了基础，并为复合材料整体化界面设计提供了技术支持。

铺层方向和裂纹混合比例对复合材料层压板混合型断裂韧性影响的试验研究

为了研究复合材料层压板的铺层方向以及裂纹混合比例对层间裂纹分层扩展的影响规律，本文进行了相关试验。结果表明：在Ⅰ型层间裂纹分层开裂中，裂纹易于在0°铺层间扩展；在各种类型的分层开裂中，相应的0°单向板的断裂韧性均可以作为下限值而偏安全；混合断裂韧性（Ⅰ型断裂韧性＋Ⅱ型断裂韧性）随裂纹混合比例的变化而变化，呈现类似正弦曲线变化的规律。