温度和湿度对复合材料螺栓连接强度影响研究

发布时间：2020-03-21 05:24

【摘要】：复合材料螺栓连接结构由于具有较好的可靠性、装配及拆卸简单、可重复利用等优点而被广泛利用于飞机结构中,飞行环境复杂造成了其所处的工作环境复杂。本文结合渐进损伤分析方法,针对温度和湿度对复合材料螺栓连接结构强度的影响进行了详细的理论分析和试验研究。主要包含以下内容:(1)进行了层合板吸湿试验,绘制了吸水百分比-时间平方根曲线,对层合板的吸湿行为进行了研究。(2)进行了常温干态、高温湿态和低温干态环境下无缺口层合板的拉伸和压缩试验,分析了温度和湿度环境对层合板力学性能的影响,高温湿热环境中层合板的压缩强度下降,低温干态环境中层合板的拉伸强度下降。(3)进行了室温干态、高温湿态和低温干态环境下复合材料单钉双剪螺栓连接强度试验,得到了三种环境下复合材料单钉双剪螺栓连接试件的载荷位移曲线,分析了温度和湿度对复合材料螺栓连接结构的破坏模式和强度影响,结果表明,室温干态和低温干态环境下复合材料螺栓连接结构破坏模式为挤压失效,高温湿态环境中复合材料螺栓连接结构破坏模式为挤压分层失效。(4)编写了三种环境下三维Hashin准则、最大应力准则以及混合准则的UMAT子程序,建立了复合材料单钉双剪螺栓连接结构的ABAQUS三维有限元模型,分别以三种准则为失效判据对单钉双剪螺栓连接结构进行了强度预测,讨论了三种环境下损伤起始及扩展情况,以及材料失效时损伤分布的情况,并与三种环境中复合材料螺栓连接试验结果进行对比,验证了渐进损伤分析方法的可靠性。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB33

【参考文献】

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本文编号：2592833