摘要
为了提高飞机碳纤维增强树脂基复合材料构件的铆接质量,针对飞机开敞性较差的CFRP构件铆接损伤问题,开展了带衬套单侧抽芯铆接工艺研究,并研究了接头拉伸剪切性能,结果表明:衬套可有效限制CFRP孔内铆钉杆不均匀膨胀,但铆钉杆膨胀引起衬套胀大并与CFRP孔壁形成干涉配合,即使在衬套的限制下,铆钉杆过大的膨胀量也会引起铆接损伤;在拉伸剪切过程中,试件力-位移响应均呈现出明显的线性增长阶段、屈服阶段和瞬态断裂破坏阶段特征,试件最终失效均为铆钉拉脱,但同时CFRP层板出现明显的剪切损伤区域且连接孔被挤压变形,最终失效模式呈现出耦合失效模式;由于二次弯矩的作用,拉伸剪切过程中试件实际承受拉剪耦合加载,试件先发生剪切损伤,随后镦头沿铆钉杆长度方向挤压CFRP层板孔周,最终导致试件拉脱失效;衬套有效参与了拉伸剪切传载,但减小了镦头与CFRP层板的实际接触面积,通过工艺参数优化可防止拉脱失效。
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