三维角联锁机织复合材料螺栓连接结构的拉伸性能及失效损伤

发布时间：2021-01-28 13:57

　　采用试验和有限元分析方法,研究孔径尺寸和螺栓排列方式对三维角联锁碳纤维/环氧树脂机织复合材料螺栓连接结构的拉伸力学性能和失效损伤演变影响。研究结果表明:三维角联锁机织复合材料螺栓连接结构的拉伸载荷峰值与有效面积成正相关;孔径尺寸和螺栓排列方式对试件拉伸失效强度无明显影响,拉伸失效应变与螺栓数呈负相关;拉伸失效模式以剪切-挤压组合破坏为主,不受孔径尺寸和螺栓排列方式影响;有限元分析结果与试验结果具有较好一致性,因此采用有限元方法可预测三维角联锁机织复合材料螺栓连接结构的拉伸力学响应及其失效模式。 

【文章来源】：东华大学学报(自然科学版). 2020,46(04)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

三维角联锁机织复合材料螺栓连接结构试件几何尺寸

复合材料采用真空辅助树脂传递模塑成型技术进行固化。试件尺寸如表1所示，S-D6、S-D8和S-D10分别表示6、8和10 mm孔径尺寸单螺栓连接结构试件。采用MTS 810.23材料测试系统进行拉伸试验，加载速率均为2mm/min。通过分析试验结果，选取10 mm孔径尺寸测试双螺栓连接结构拉伸响应，其他条件与表1中单螺栓连接结构相同，D-D10表示10 mm孔径尺寸双螺栓连接结构试件。研究螺栓排列方式对试件拉伸失效强度及破坏模式影响，如图2所示。采用预置式可调节扭矩扳手（量程60N·m，精度等级±3%）施加预紧力。采用气溶胶喷涂法在试件表面喷涂散斑（如图3所示），利用高速摄影技术记录试件表面形变，通过Matlab软件后处理得到DIC[15](digital image correlation）数字图像。图3 试件表面随机斑点示意图

试件表面随机斑点示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]三维六向编织复合材料单剪搭接连接结构在拉伸载荷下的力学性能[J]. 唐玉玲,周振功,泮世东,田爽.  复合材料学报. 2015(02)
[2]复合材料用3D角联锁结构预制件的结构设计及新型织造技术[J]. 杨彩云,李嘉禄.  东华大学学报(自然科学版). 2005(05)

博士论文
[1]三维编织复合材料热氧老化效应及压缩性质降解机理[D]. 张曼.东华大学 2018

硕士论文
[1]三维角链锁机织复合材料弹道侵彻玻坏的细观尺度有限元计算[D]. 李志江.东华大学 2011



本文编号：3005117