CFRP对称铺层环形法兰连接拉伸刚度计算方法

为计算碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastic,CFRP)对称铺层环形法兰连接的拉伸刚度,基于圆板对称弯曲和经典层合板理论提出一种考虑环向支撑、材料各向异性和撬力作用系数的计算方法。在制备过程中,采用预浸料手工铺设和模压成型的方法成型试件,而后开展了3组不同法兰板厚度(2.2,3.0,3.8 mm)连接件轴向拉伸试验。通过对比理论计算值与试验结果,验证了计算方法的正确性,误差均不大于13.61%。通过理论模型分析影响因素,结果表明:拉伸刚度随法兰板厚度、外径和内径的增大而增大,随螺栓所在的半径变大而减小;改变螺栓位置对于拉伸刚度的提升比改变法兰板内外径更显著,当螺栓位置由90 mm调整至85 mm时,拉伸刚度提升59.54%。