复合层压板单螺栓连接的刚度建模

作者：李玲^*; 张东; 王晶晶; 史小辉; 仝美娟

来源：复合材料学报, 2021, 38(09): 2935-2945.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210129.001

• 复合层压板
• 单螺栓单搭接
• 刚度模型
• 异步滑动
• 单独实体建模

针对复合层压板单螺栓单搭接结构,提出一种更合理的四阶段刚度模型。该模型是在传统三阶段刚度分析模型的基础上,采用部分滑移理论对模型粘滞阶段的刚度进行了改进;同时考虑到层压板之间、垫片与层压板之间的异步滑动,增加了部分滑移阶段,给出新的刚度模型的理论分析过程和使用条件。为了验证改进模型的准确性,在ABAQUS中建立了对应的三维有限元模型,同时对比了层压板单独建模和均质建模的优缺点,表明单独建模更符合实际,更精确;最后通过分析螺栓孔间隙、扭矩、铺层厚度、宽径比、液态垫片及铺层角度对复合材料螺栓连接各阶段刚度的影响。结果表明:螺栓孔间隙会导致螺杆发生二次弯曲,从而降低其接头刚度;相对于宽径比的影响,铺层厚度对螺栓接头刚度的影响更显著;不同铺层角度对螺栓接头刚度的影响机制也不同。

• 单位
  机电工程学院; 西安建筑科技大学