王武
,
陶华
,
刘风雷
,
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2006.05.015
利用ANSYS9.0软件对复合材料多排环槽铆钉连接构件各钉承载比例进行了三维有限元分析.在分析过程采用静态接触算法模拟环槽铆钉与复合材料板的干涉配合过程,并综合考虑了复合材料特性、环槽铆钉与复合材料板及复合材料板与复合材料板之间的摩擦和接触、复合材料板上的预紧力、以及螺栓和复合材料板的约束条件.分析计算结果与试验结果基本一致,说明采用该软件和静态接触算法来模拟复合材料干涉配合过程是可行的.研究结果表明,四排单列干涉配合复合材料板构件外侧两紧固件将承受较大载荷,但是各紧固件承载比例趋于均匀.
关键词:
复合材料
,
干涉配合
,
环槽铆钉
,
钉载分配
刘向东
,
李亚智
,
舒怀
,
刘兴科
复合材料学报
利用金属-复合材料层合板紧固件多钉连接件开展拉伸载荷下钉载分配特性的试验和有限元分析研究.试验件为一列三钉单搭接和双搭接连接件.通过应变电测技术获得连接件典型截面应变分布,再间接估算钉载分配比例.建立了试验件二维、三维有限元模型,并计算获得应变和钉载分配结果.对比发现,应变的计算值与实测值吻合,但钉载分配的计算结果与实测结果存在较大偏差.分析表明:基于表面应变测量估计钉载分配的方法不能反映连接件的附加弯矩对多钉钉载分配比例的影响；采用经过应变测量结果验证的有限元模型,通过数值计算确定钉载分配是一种可行的技术途径；而应用简化的板-梁二维有限元模型计算钉载分配可以满足工程精度要求.
关键词:
多钉连接件
,
钉载分配
,
试验
,
数值分析
,
复合材料层合板
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
谢宗蕻
,
李想
,
郭家平
,
熊璇
,
党晓娟
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151013.003
针对多钉连接中因复合材料脆性等因素导致结构中的钉载分配不均匀,以及接头在承载较大的钉位置易发生过早破坏的问题,提出了调整钉孔配合间隙改善钉载分配的不均匀性的优化方法.首先,基于弹簧质量模型,以钉孔间隙为设计变量,建立了多钉连接钉载分配的二次规划优化模型.然后,采用内点法对优化模型进行了求解,得到了优化模型的全局最优解.最后,以复合材料5钉双剪接头为例,对钉孔间隙进行了优化,将计算结果与有限元预测结果进行对比.结果表明:模型优化结果与有限元结果吻合较好,优化后最大钉载比例由41.1％降低到了20％.采用该模型可以高效、准确地实现复合材料多钉连接钉载分配比例的均匀化设计.
关键词:
复合材料机械连接
,
弹簧质量模型
,
间隙配合
,
钉载分配
,
优化
李星
,
季少华
,
张田
,
刘传军
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.2.011
以复合材料机翼翼根后梁下缘条对接试件为研究对象,通过有限元手段分析其失效机理和破坏过程,并对极限强度进行预测.描述试件构型、实验方法和过程,给出螺栓建模方法和挤压/旁路耦合失效判定方法,分析对比试件的应变响应和各排螺栓的钉载分布.在非线性分析方面,探讨接触、几何非线性和钉孔非线性变形对预测结果的影响;在建模方法方面,研究螺栓刚度计算方法、螺栓建模方法、温度和网格密度等因素的影响规律.结果表明:材料非线性对计算结果的影响最为显著;采用CBUSH单元模拟螺栓并采用Huth公式计算螺栓刚度预测的极限载荷与实验结果最为接近;网格密度、温差等对计算结果的影响较小.研究结果可对复合材料连接结构的工程强度预测、校核提供算例和参考,并对各参数影响提供定量的概念.
关键词:
复合材料
,
机械连接
,
钉载分配
,
挤压/旁路载荷
,
非线性分析
王武
,
陶华
,
刘风雷
,
韩志仁
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2006.01.010
利用ANSYS9.0软件对多排螺栓连接复合材料板构件各螺栓的承载比例进行了三维有限元分析.在分析过程中综合考虑了复合材料特性、螺栓与复合材料板及复合材料板与复合材料板之间的摩擦和接触、复合材料板上的预紧力、以及螺栓和复合材料板的约束条件.将所得结果与采用电阻应变计测量得到的试验结果进行了比较,两者吻合较为一致,说明利用该软件分析载荷分配问题有效可行.研究结果表明:四排单列螺栓连接复合材料板构件外侧两螺栓将承受较大载荷,其值约为内侧螺栓承载的2倍;对螺栓连接复合材料板而言,螺栓材料性能对各个螺栓的承载比例影响不大;螺栓承载比例受到孔边应力集中的影响,其载荷分配与复合材料孔边应力集中系数基本呈一一对应关系;适当施加预紧力有助于降低构件的平均受载水平;采用双剪连接时钉载分配均匀性优于单剪连接;在铺层比例不变的情况下仅增加铺层数量对钉载分配的影响不显著.
关键词:
复合材料
,
螺栓连接
,
钉载分配
