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摘要
针对70 mm厚碳/碳复合材料缝合预制体超长机针强度不足且易失稳的问题，通过建立机针缝合预制件的力学模型以及推导数学模型，求解机针工作时所受应力，利用反推法计算机针稳定工作所需半径；根据机针所用碳纤维缝合线的拉伸强度及折弯半径，对机针针孔弯曲半径进行求解，根据所得结果建立机针三维模型；因机针在工作过程中除针柄与针身部分都被约束，通过ANSYS软件对改进约束后的缝合机针进行静力学分析；最后对机针及针孔弯曲半径进行了实验验证，最终结果表明：所设计的复合材料机针其强度与刚度、工作安全系数满足设计要求；验证了设计方法的可行性与正确性，提高了机针设计效率，为复合材料预制体缝合机针的设计提供依据。
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单位天津工业大学; 西安航天复合材料研究所; 自动化学院
