CFRP平-折-平胶接接头应力模型

发布时间：2024-04-03 04:22

　　以碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料平-折-平(FJF)胶接连接接头为对象,构造了圆弧段胶接梁单元,建立用于FJF胶接接头胶层应力分析的半解析模型,并与三维有限元模型胶层应力结果进行对比.同时分析了胶层宽度和厚度对胶层应力的影响.结果表明,利用半解析模型计算得出的胶层剥离应力和剪切应力分布与三维有限元模型获得的对应应力分布基本一致,搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力相较于三维有限元模型计算结果的误差绝对值分别为5.4%和3.7%,有着较好的计算精度.搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力值在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而降低,在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低.搭接区圆角胶层剥离应力和剪切应力值在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低,在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而增加.该模型能够为碳纤维增强复合材料平-折-平胶接连接接头的应力分析提供一定的参考.

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【部分图文】：

图1FJF胶接连接接头示意图

FJF胶接接头的示意图如图1所示.其中,L′为圆角以后水平搭接段长度,b为试样宽度,e1为层合板厚度,e为胶层厚度,r1为较大的圆角半径,r2为较小的圆角半径,θ为折线段与水平段之间的夹角.1.2BBe单元的建立

图2平直段段层合板与胶层受力图

dΝidx=(-1)ibΤ,?????????(5)dVidx=(-1)i+1bS,?????????(6)dΜidx+Vi+ei2bΤ=0.?????????(7)式中:Vi为层合板i(i=1,2)的剪力,b表示....

图3平直段BBe单元节点位移和节点力

U=(uiujukulwiwjwkwlθiθjθkθl)=(u1(0)u2(0)u1(Δ)u2(Δ)w1(0)w2(0)w1(Δ)w2(Δ)θ1....

图4圆弧段层合板与胶层受力图

dΝidγ+Vi=Ri(-1)iΤ,?????????(26)dVidγ-Νi=Ri(-1)i+1S,?????????(27)dΜidγ+RiVi+12RieibΤ=0.?????????(....

本文编号：3946711