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摘要
碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）在航空领域应用广泛，但极易发生铆接损伤，限制了铆接工艺应用。为此，针对航空CFRP构件，本文通过试验的方法研究带垫圈铆接损伤行为，并以无垫圈铆接作为对比，评估不同宽径比和边径比下铆接构件拉伸剪切性能，结果表明：镦头径向过度膨胀和镦头轴向变形挤压共同造成CFRP孔口局部应力过大，进而引起局部铆接损伤，且镦头附近铺层挤压损伤最明显；垫圈既有效限制了镦头附近钉杆不均匀膨胀，又通过将局部轴向挤压力向孔周表面垫圈覆盖区域分散进而降低孔周表面轴向应力水平，最终有效减小铆接损伤程度，仅发生镦头附近层板首层局部挤压损伤，而无垫圈铆接多个铺层局部严重挤压损伤，且损伤范围更大；试验条件下，所有试件力-位移响应曲线特征由钛合金铆钉主导，伴随铆钉剪切失效；拉伸失效过程中，垫圈均未发生明显变形，但CFRP层板钉孔周围表层发生明显局部挤压损伤，同时拉伸过程中伴随纤维断裂声响；宽径比4的试件较宽径比3的试件表现出更好的刚度，但屈服载荷和失效载荷差异不明显，而当宽径比提高到7.5时，试件屈服载荷和失效载荷均明显提高；相反，边径比对试件力-位移响应影响不明显。本文可为飞机复合材料构件低成本、高可靠装配连接提供技术参考。
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