纤维增强树脂基复合材料连接结构强度及失效机理研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gxlw360
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纤维增强树脂基复合材料有高强度、高刚度及耐腐蚀、抗疲劳性能好等优异性能,广泛应用在航空、轨道交通、船舶、建筑等领域。复合材料结构件的应用不可避免的涉及连接形式,作为整体结构强度最薄弱处,结构件的失效破坏绝大部分发生在该部位,连接结构的强度与失效破坏机理对结构设计的稳定性及耐久性具有重要意义。本文通过结合有限元模拟和试验分析手段,分析了复合材料机械连接与胶-螺混合连接的强度以及不同铺层方案对其强度的影响,结合材料断口分析手段研究连接结构的失效机理,主要研究工作及结论如下:(1)采用有限元软件ABAQUS分析和试验验证复合材料连接结构形式和铺层方案对强度的影响,发现:复合材料胶-螺混合连接相比较螺栓连接具有更高的承载强度;对于承受轴向拉伸载荷的连接结构,纤维轴向0o铺层比例越高,整体连接结构抗拉强度越高;而复合材料±45o铺层提升剪切强度,有利于载荷分散和减少孔的应力集中,板材孔周局部抗挤压强度提升;因此复合材料结构铺层设计应根据具体承载方式选择相应的铺层设计,以使结构具有更高的承载能力。(2)采用拉伸-剪切试验获得不同损伤程度的复合材料断口,通过载荷-位移曲线分析与断口形貌观察,得出:螺栓连接结构孔周呈现挤压式破坏。孔周碳纤维丝束受螺栓挤压力变形,呈现纤维屈曲变形,树脂基体由均匀分布状被断裂的纤维短束挤压变成团簇状,形成结构不均匀而出现挤压变形;胶-螺混合连接结构呈现拉伸断裂式破坏。断口处碳纤维丝束在拉伸-剪切作用下从环氧树脂基体中拔出而损伤断裂,板材之间的胶粘剂对于纤维的破坏起延滞作用。(3)最后,复合材料连接结构受力使螺孔周围纤维拔出,基体受损,直至构件溃损破坏。其中材料强度、螺栓强度、胶层强度及螺栓宽径比等因素均影响连接结构失效破坏。本文针对复合材料连接结构的强度和失效机理分析的研究,为复合材料连接结构的优化提供了设计参考,具有重要的工程实际应用价值。
其他文献
输电导线作为电力系统的重要组成部分,其安全性关系到整个电力系统的正常运转,重要性不言而喻。同时,作为典型的悬索结构,输电导线长期露天服役,容易在强风、敷冰等强烈环境
岩藻聚糖是一种水溶性杂多糖,存在于褐藻细胞间组织和一些软体动物体内,组成成分较为复杂,其含有的主要单糖组分为L-岩藻糖,还含有糖醛酸、半乳糖、木糖、葡萄糖等组分,根据
柚苷酶是由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶组成的复合酶,具有很高的商业价值,目前主要是通过微生物发酵获得。但由于菌株生产能力低、价格昂贵等因素,限制了柚苷酶的工业
目的胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease,GERD)是一种临床常见的消化系统疾病。常因胃十二指肠内容物反流入食管导致食管黏膜充血、水肿、糜烂或溃疡等炎症病变,严重
目的 :比较美洛培南与亚胺培南体外抗菌活性、MIC(最低抑菌浓度 )及生物制品的有效期 ,为治疗提供依据。方法 :药敏试验采用微量肉汤稀释法 ,结果 :174株菌株对美洛培南、亚
近年来,随着能源问题与环境问题的日益突出,人们的环保意识逐渐增强,各国陆续加大了对可再生能源的开发力度。风能作为一种可再生能源,因其具有分布广泛、清洁无污染等特点而
在教学工作中,如何对学困生实施教育一直是各个时期教学工作中的重点和难点。如何在教学过程中培养学生积极的学习态度,挖掘他们的学习潜能,缓解他们的学习压力,帮助他们树立
提出了一种具有强度自适应机制的仿听觉感知时频分析模型—Adaptive Ear Wig Distribution(AEWD),该模型是O’Donovan的Ear Wig Distribution(EWD)模型的扩展。AEWD的主要改
表面等离激元是一种出现在金属-介质交界面上的电磁波的特殊形式,它是一种沿着两种材料间的接触面传播的平面波,它最重要的特性是可以打破光的衍射极限,使电磁波的能量限制在纳米尺寸内,这一特点可以大大促进光学元件微型化的发展。光学元件本身就拥有许多电子元件无法比拟的优点,可以预见的是在不久的将来表面等离激元技术会在生产生活中广泛推广,光学元件逐步替代传统电子元件,通信所需的全光网络建成,通信速度和通信质量
五四新文化运动以来,数量可观的女性作家,集中浮出历史地表。这一批女性作家积极响应时代的号召,以其独特的创作启迪民智,与男性作家一同汇入了启蒙救亡的时代洪流。与同时代女性作家的小说创作不同的是,随着时间的推移,凌叔华对社会交往伦理、传统家庭伦理、现代婚姻伦理的卓异理解,日益彰显其审美价值和文学史意义。本文即以凌叔华小说的伦理叙事为研究对象,论述围绕几个主要问题展开:凌叔华的小说文本中展现了怎样的伦理