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复合材料-金属毛化接头的失效预测模型

发布时间:2018-01-17 01:23

  本文关键词:复合材料-金属毛化接头的失效预测模型 出处:《固体力学学报》2015年01期  论文类型:期刊论文


  更多相关文章: 复合材料 毛化接头 单胞模型 失效模式 破坏载荷


【摘要】:针对复合材料与金属连接的一种新型连接形式-毛化接头,建立了其在拉伸载荷作用下的失效模式与破坏载荷的宏-细观预测模型.首先根据毛刺的分布选择合适的代表体积元,建立毛刺层单胞模型,施加周期性边界条件,通过有限元分析得到毛刺层的平均刚度参数.其次,基于累积损伤理论预测毛刺层的单胞强度,分析毛刺层的失效机理.最后,将毛刺层的等效材料参数赋予接头整体模型,预测接头的抗拉强度及失效模式.预测结果与试验值吻合良好.分析结果表明,毛化接头的承载能力和失效模式与毛刺的密度高度、搭接面积等因素密切相关,通过参数设计可获得较高的承载能力.
[Abstract]:A new type of joint between composite material and metal, the wool joint, is introduced in this paper. The macro-meso prediction model of failure mode and failure load under tensile load is established. Firstly, the unit cell model of burr layer is established according to the distribution of burr by selecting the appropriate representative volume element. Applying periodic boundary conditions, the average stiffness parameters of burr layer are obtained by finite element analysis. Secondly, the unit cell strength of burr layer is predicted based on cumulative damage theory, and the failure mechanism of burr layer is analyzed. The equivalent material parameters of burr layer are assigned to the integral model of the joint and the tensile strength and failure mode of the joint are predicted. The predicted results are in good agreement with the experimental values. The load-carrying capacity and failure mode of the braided joint are closely related to the density height of burr and the area of lap joint, which can be obtained by parameter design.
【作者单位】: 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室;沈阳飞机设计研究所;北京航空制造工程研究所;
【基金】:江苏高校优势学科建设工程基金资助
【分类号】:TG49;TB302
【正文快照】: 0引言复合材料-金属毛化连接(Comeld)与传统的连接不同,它采用电子束毛化技术进行连接[1,2],既能够充分发挥复合材料的整体性能,避免开孔引起的应力集中问题,又能够传递较大的载荷.电子束毛化技术可以根据需要在金属材料表面定制不同的形貌(如形状、大小、密度等),如图1所示.C

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 Tu W;Guild F J;Hogg P J;;Comeld~TM Joints: A Novel Technique for Bonding Composites and Metal[J];稀有金属材料与工程;2009年S3期

2 阳灿;曹正华;胡孝才;;表面处理工艺对复合材料与金属连接性能的影响[J];航空制造技术;2009年S1期

相关博士学位论文 前1条

1 叶强;层合复合材料的粘聚区模型及其应用研究[D];南京航空航天大学;2012年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 卢子兴;夏彪;王成禹;;三维六向编织复合材料渐进损伤模拟及强度预测[J];复合材料学报;2013年05期

2 刘伟先;周光明;高军;钱元;;考虑剪切非线性影响的复合材料连续损伤模型及损伤参数识别[J];复合材料学报;2013年06期

3 张芳芳;姜文光;刘才;闫丽娟;;基于区域叠合技术的三维编织复合材料渐进损伤过程数值模拟[J];复合材料学报;2013年06期

4 刘辉;张洪武;;多节点扩展多尺度有限元法[J];固体力学学报;2013年S1期

5 卢子兴;周原;陈明阳;夏彪;;用于缎纹机织复合材料力学行为数值模拟的新单胞模型[J];纺织学报;2014年05期

6 胡雪W,

本文编号:1435698


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