复合材料机械连接强度分析研究

针对目前高强度中模量复合材料层压板机械连接强度影响因素相关方面研究的不足,基于T800级碳纤维增强复合材料机械连接单钉单剪试验,对其孔边应力的分布以及机械连接的挤压强度,展开机械连接单钉单剪试样宽径比(试样宽度与钉孔直径之比)对连接件孔边应力分布及承载强度的影响规律的分析研究。通过基于ABAQUS的数值仿真模拟分析,对宽径比为4~8五种类型的单钉单剪机械连接件在拉伸载荷作用下孔边应力分布以及挤压强度进行了模拟对比。结果表明,复合材料单钉单剪机械连接的孔边应力分布受宽直比的影响很小,但连接强度受宽径比影响较为明显。

钉孔间隙对复合材料机械连接挤压强度的影响研究

针对T700级碳纤维增强复合材料层压板,基于Abaqus进行了不同钉孔间隙的单钉双剪挤压数值仿真计算,探究钉孔间隙对复合材料机械连接单钉双剪挤压强度的影响,获取了不同钉孔间隙下复合材料机械连接单钉双剪挤压强度的变化规律。仿真结果表明,T700级碳纤维增强复合材料层压板单钉双剪挤压强度受钉孔间隙的影响较明显。

T300级树脂基复合材料液体敏感性研究

本文研究了T300级树脂基复合材料对发动机燃油、发动机润滑油、液压油和溶剂等4种介质的液体敏感性,通过试验探究了耐介质后材料层间力学性能、开孔压缩性能和纵横剪切性能的变化。研究结果表明,常温环境下,T300级树脂基复合材料对这4种腐蚀性流体的敏感性普遍不高;高温环境下,介质的侵蚀会导致材料的力学性能降低,以溶剂的影响最为明显,液压油的影响最为薄弱。

铺层顺序和垫板对复合材料层压板钉拉脱性能影响分析

机械连接是飞机复合材料结构最重要的连接方式之一,其面外拉脱性能直接影响结构机械连接的强度。本文针对常用的材料和铺层形式,设计相应的试样,开展了铺层方式、材料及金属垫板对复合材料层压板面外拉脱性能影响的试验研究,获取了相应的失效形式。试验结果表明,铺层比例为(40/50/10)具有更高的钉拉脱性能;对复合材料层压板增加金属垫板,能大幅提升复合材料层压板的面外拉脱性能。