复合材料学报

作者：唐玉玲, 任煜赫, 张峻霞, 韩露, 姜美姣,

关键词：复合材料, 多螺栓连接, 胶螺混合连接, 钉载分配, 有限元分析,

通过试验和数值方法研究了单搭接复合材料胶螺混合连接在拉伸载荷下的力学性能及钉载分配。测试了多螺栓机械连接和胶螺混合连接的破坏载荷、失效模式和钉载分配，结果显示两种连接方式下连接层合板的破坏模式均为拉伸破坏与挤压破坏的混合失效模式，胶螺混合连接中胶层的破坏模式为胶层剥离。胶层的存在使混合连接的钉载分配更加不均衡，因此机械连接的整体结构破坏载荷要略大于胶螺混合连接。采用ABAQUS显示求解器建立了多螺栓机械连接和胶螺混合连接的渐进损伤模型，用VUMAT子程序预测复合材料的损伤，并利用粘结单元模拟胶层的失效。该模型可以有效预测结构的破坏载荷、失效模式和钉载分配。给出了混合连接中胶层的损伤演化过程，分析了加载过程中胶层对钉载分配的影响。钉载分配结果显示：机械连接的钉载分配呈现两边高，中间低的“盆状”分布，混合连接胶层延迟了螺栓受载，并改变了钉载分配的比例，使得最外侧螺栓承担了更大的载荷，加速了结构的破坏。

来源：2023年第6期

《复合材料学报》期刊编辑部

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