孙胜
,
曹增强
,
甘学东
兵器材料科学与工程
基于ABAQUS建立复合材料层合板螺栓连接三维渐进损伤模型，并通过数值模拟与实验极限强度值的对比，证明模型具有较好的准确度，相对误差均在8%以内。在此基础上，研究螺栓-孔配合精度对层合板螺栓连接强度的影响，并预测其损伤起始到最终失效的损伤扩展过程。结果表明，采用干涉量较小的干涉配合可以提高接头的极限强度；损伤单元由中间铺层向表面铺层扩展，当损伤单元由孔边沿径向扩展至板宽边缘时，层合板最终失效。
关键词:
复合材料
,
螺栓连接
,
渐进损伤
,
干涉配合
,
损伤扩展
陈晓平
,
曹增强
,
高星海
兵器材料科学与工程
doi:33-1331/TJ.20111020.1153.001
运用ANSYS12.0软件对不同配合精度下复合材料螺栓连接接头强度进行三维有限元分析.采用ANSYS自带的Tsai-Wu(蔡-吴)法则作为失效判断依据,计算接头的初始破坏载荷.对试件进行相关试验,通过与计算结果对比,试验结果与计算结果相吻合.结果表明:在间隙配合情况下,随着配合间隙的减小,接头初始破坏载荷逐渐增加,复合材料孔边的应力集中程度随着减小；接头在小干涉量配合情况下具有较高的破坏载荷和低的应力集中程度,在大干涉量配合情况下接头强度迅速下降.
关键词:
复合材料
,
配合精度
,
螺栓连接
,
初始破坏载荷
许华明
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2012.03.014
本文综合比较了多种玻璃钢法兰结构设计标准,结合实际生产情况,提出一种玻璃钢法兰的结构设计方法.试验表明按该方法设计制造的法兰既不影响螺栓的连接,又提高了产品的水压密封性.通过采用此方法,既提高了产品的性能,又降低了产品的生产成本,优化了产品工艺,提高了市场的竞争力.
关键词:
玻璃钢法兰
,
结构设计
,
密封性
,
螺栓连接
,
工艺优化
王富生
,
刘洋
,
岳珠峰
材料科学与工程学报
在位移载荷作用下,基于二维有限元模型,通过编写材料失效准则和刚度退化规则的ABAQUS用户子程序USFLD,并考虑剪切非线性效应,分析了一般铺层下配合间隙、挤压面切向摩擦系数和开孔形状对复合材料层合板单钉螺栓连接力学性能的影响.结果表明:小的配合间隙、大的挤压面切向摩擦系数和开孔形状采用圆孔时均有利于提高连接强度.
关键词:
复合材料层合板
,
螺栓连接
,
配合间隙
,
摩擦系数
,
开孔形状
,
损伤
姜云鹏
,
岳珠峰
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.04.030
基于二维有限元模型,对复合材料层合板螺栓连接的破坏失效问题利用刚度降低的方法来模拟损伤演化过程.在ABAQUS有限元软件中加入损伤子程序对螺栓连接强度和失效模式进行数值计算.计算结果表明,该方法能够较好地反映和符合实验结果.对计算结果分析发现,对于正交铺层,剪切非线性不明显,非线性和线性分析得到的计算结果差别比较小;而对于角铺层,剪切效应比较显著,非线性和线性分析两种计算结果差别很大,而且非线性分析比较适合于角铺层层合板的计算.配合间隙的大小对挤压强度会产生很大的影响,随着配合间隙的增大,连接强度大大降低.对于不同的配合间隙,出现严重损伤的位置不同.间隙小时,在远离螺栓孔中心线处损伤最大;间隙大时,损伤在靠近螺栓孔中心线位置最为严重;间隙越大,损伤峰值越高.
关键词:
螺栓连接
,
间隙配合
,
复合材料
,
损伤
,
有限元
章继峰
,
谢永刚
,
张璐
复合材料学报
采用真空辅助成型工艺(VARI)制备了四种局部增强的复合材料层合板螺栓连接试件,通过试验及数值模拟对其力学性能进行了研究.数值研究中将复合材料层合板连接件的拉伸作为一个准静态问题,运用ABAQUS的显示分析算法及所编写用户材料子程序VUMAT对连接件进行了三维渐进失效模拟,同时在有限元模型中采用内聚力单元模拟了层合板与所设增强层的界面分层失效.数值计算结果与试验结果取得了较好的一致,验证了本文中数值方法的有效性.研究结果表明,不同的局部增强方案对复合材料螺栓连接性能的影响较大,设置[0/90/0/90]s铺层的内置纤维增强层能显著提高层合板的螺栓连接性能.
关键词:
复合材料层合板
,
螺栓连接
,
接头局部增强
,
显式分析
,
数值模拟
唐玉玲
,
周振功
,
泮世东
,
田爽
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140627.005
通过试验测试与数值模拟相结合的方法对三维六向编织复合材料的螺栓连接性能进行了研究.首先,通过拉伸试验对不同侧向约束螺接方式连接件的连接强度进行了测试.测试结果表明:单搭连接结构的二次弯曲现象明显,连接强度与侧向约束有一定的关系,使用垫片可有效提高连接强度,螺栓拧紧力矩增加对连接强度影响不大;连接结构的破坏模式包括挤压破坏和拉伸破坏,在孔径较小时其主导破坏模式是挤压破坏.随后,基于测试中发现的破坏模式,建立了基于点应力准则的分析模型,并使用升温法实现螺栓拧紧力矩的施加.通过数值结果与试验结果的比较验证了分析模型的可靠性.最后,利用得到验证的分析模型,分析了单搭连接的二次弯曲现象,获得了侧向约束面积、螺栓拧紧力矩及连接平板厚度对单搭单螺栓连接结构力学性能的影响规律.分析结果表明:当侧向约束应力增加时,连接强度表现为先增加后降低的规律.
关键词:
复合材料
,
螺栓连接
,
编织
,
二次弯曲
,
强度分析
赵丽滨
,
秦田亮
,
山美娟
,
张建宇
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150609.001
针对中国民机采用T800级复合材料这一新材料体系而基础数据匮乏的现状,采用渐进损伤分析(PDA)替代试验以显著降低研究周期和成本.综合渐进损伤方法和工程算法各自的优点,提出以渐进损伤分析替代应力集中减缓因子(SCRFs)测定试验,进而建立强度包线,并进行多钉连接强度预测的数值策略.为验证该数值策略的可行性,针对典型铺层应力集中减缓因子,测定试样,并开展渐进损伤分析,获得了试验件强度预测值来计算应力集中减缓因子,采用旁路载荷修正的强度包线法,绘制了典型铺层复合材料多钉连接旁路载荷修正强度包线,预测多钉连接的失效载荷,并与试验结果进行对比.结果表明:采用该数值策略预测的强度包线、多钉连接的失效载荷和失效模式均与试验结果吻合良好,证明了该数值策略的可行性.
关键词:
复合材料
,
螺栓连接
,
结构强度
,
强度包线法
,
渐进损伤方法
赵丽滨
,
山美娟
,
彭雷
,
季少华
,
贾西文
,
徐吉峰
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140919.003
为解决由于螺栓和复合材料板制孔制造过程中不可避免的制造公差引起的配合间隙的不同,而使复合材料螺栓连接钉载分配不同,从而导致螺栓连接强度分散性的问题,以英制高锁螺栓和孔板制孔的制造公差为例,研究不同配合间隙下双剪四钉螺栓连接钉载分配情况,并进一步采用改进的特征曲线法、改进的强度包线法和渐进损伤模型对螺栓连接结构的强度进行预测,得到四钉连接失效强度的分散区间分别为[-3.87％,2.16％]、[-4.01％,3.95％]和[-3.16％,5.14％].结果说明如果紧固件及螺栓孔均符合制造标准,则其对强度的影响范围不超过6％.
关键词:
螺栓连接
,
制造公差
,
配合间隙
,
钉载分配
,
强度
