【摘 要】
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通过试验研究了预紧力、齿长和载荷水平对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)预紧力单齿接头(PTSTC)静态和疲劳性能的影响。试验结果表明:CFRP PTSTC的疲劳极限承载力可以达到静
【机 构】
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解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点试验室; 解放军理工大学野战工程学院;
【基金项目】
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国家“973”计划(2012CB026202);国家自然科学基金(11372355);新世纪优秀人才支持计划(NCET-2012-1008)
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通过试验研究了预紧力、齿长和载荷水平对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)预紧力单齿接头(PTSTC)静态和疲劳性能的影响。试验结果表明:CFRP PTSTC的疲劳极限承载力可以达到静态极限承载力的80%~85%,与螺栓等传统连接方式相比,其疲劳性能具有一定优势;预紧力可以显著改善CFRP单齿接头的静态和疲劳性能;CFRP PTSTC的静态极限承载力随齿长增加而升高,但是在相同载荷水平下增加齿长不一定可以延长接头的疲劳寿命,尤其是在低载荷水平下齿长增加反而会缩短疲劳寿命;在加载初期,PTSTC的疲劳裂纹快速萌生,之后扩展缓慢,在接近破坏前的几次循环中又骤然增大,预紧力可以减缓疲劳损伤的累积速率;疲劳过程中PTSTC的刚度衰退不明显,在前95%疲劳寿命阶段仅下降1%~4%,预紧力也可以减缓刚度的衰退速率。所得研究成果可为复合材料接头抗疲劳设计提供参考依据。
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