沉头螺栓与GLARE层合板连接结构面外拉脱力学性能分析

发布时间：2021-07-20 03:50

　　Glare（GLAss REinforced）层合板是兼备铝合金材料良好的抗冲击、延展性能及高分子纤维复合材料可设计性的混杂型先进航空复合材料,现广泛应用于整流罩、蒙皮等航行器流线型曲面结构。装配工艺分离面时,传统铆接或凸头螺栓的连接方式无法保证结构表面的平整度,从而降低航空结构的气动性能。搭接具有变截面几何特征的沉头螺栓是解决上述问题的有效方法。开孔后复合材料层合板法向承载力下降,孔周应力场分布较复杂,面外载荷作用下螺栓紧固件与Glare层合板间易发生拉脱分离。机械连接结构拉脱失效机理较为复杂,易受层合板固支边界条件、紧固件几何参数、复合材料铺层方向等因素影响。连接结构的拉脱阻抗性能是复合材料机械连接结构设计的重要指标。本文通过试验法与数值仿真法结合的形式,准确且高效地分析了沉头螺栓与Glare层合板连接结构面外拉脱时的力学性能。首先概述了复合材料机械连接结构相关的基本理论,为后续研究提供理论基础。再通过连接结构单板拉脱试验法,针对螺栓直径、纤维铺层角度、固支边界形式、试件长宽比（L/W）等因素,进行了沉头螺栓与Glare层合板连接结构面外拉脱性能的参数化分析;使用水切割、光学显微镜... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

波音787飞机结构航空材料布局图

纤维金属层合板结构特性示意图

Glare层合结构的应用

【参考文献】：
期刊论文
[1]夹层结构预埋玻璃纤维板拉脱强度研究[J]. 娄程飞,张金奎,张伟.  玻璃钢/复合材料. 2017(07)
[2]2060-T8铝锂合金电致塑性本构方程[J]. 杜引,赵亦希,于忠奇,李喜林.  塑性工程学报. 2017(01)
[3]Glare层板基本成形性能研究与实验验证[J]. 田精明,李华冠,刘成,陶刚,张丽清,郑兴伟,刘红兵,陶杰.  航空材料学报. 2017(01)
[4]圆孔对GLARE层合板抗冲击性能的影响[J]. 李晓峰,曲贵民,李博儒.  复合材料学报. 2016(09)
[5]复合材料开孔层板压缩渐进损伤试验[J]. 卓越,关志东,周睿,谭日明.  复合材料学报. 2015(06)
[6]表面机械研磨（SMAT）技术对玻璃纤维增强铝金属层板（GLARE）拉伸性能的影响[J]. 万云,王振清,周利民,章继峰.  应用数学和力学. 2014(10)
[7]C/SiC复合材料螺栓螺牙承载能力[J]. 卢子兴,廖强,杨振宇,俸翔,张中伟,冯志海.  复合材料学报. 2015(01)
[8]含接缝纤维/金属层合板分层行为的内聚力模拟[J]. 林雪慧,林丰君,屈琼,李明林.  福州大学学报(自然科学版). 2013(05)
[9]GLARE层板性能研究进展[J]. 陈琪,关志东,黎增山.  科技导报. 2013(07)
[10]纤维金属层板在飞机制造中的应用及工艺性分析[J]. 吴志恩.  航空制造技术. 2013(Z1)

硕士论文
[1]碳/环氧编织复合材料层合板拉脱特性研究[D]. 马文龙.南昌大学 2016
[2]GLARE层板力学性能的数值模拟与试验研究[D]. 杜丹丹.南京航空航天大学 2016
[3]含螺栓孔的C/C复合材料平板面外拉脱力学性能分析[D]. 张岩峰.哈尔滨工业大学 2014
[4]含孔玻璃纤维增强铝合金层合板力学性能研究[D]. 赵丽.哈尔滨理工大学 2013
[5]玻璃纤维增强铝合金层合板低速冲击损伤性能分析[D]. 曾小平.哈尔滨工业大学 2012
[6]纤维增强金属层合板的弹塑性静动力学分析[D]. 毕仁贵.湖南大学 2010



本文编号：3292065