复合材料结构中螺栓拧紧的有限元仿真研究

作者：黄稳; 杜伟; 凡志磊; 葛恩德; 安鲁陵; 王楚凡

来源：机械制造与自动化, 2022, 51(06): 127-131.

DOI：10.19344/j.cnki.issn1671-5276.2022.06.031

• 螺栓拧紧
• 预紧力
• 复合材料
• 有限元

目前在飞机复材结构的装配过程中，主要通过转矩法来拧紧螺栓。转矩法易受到施工现场工艺因素的影响造成预紧力的偏差。碳纤维/环氧树脂复合材料为各向异性材料，当预紧力偏大时容易产生应力集中现象。针对复合材料结构中螺栓拧紧过程中的问题，研究有限元建模与分析的思路。通过参数化手段实现了对螺纹紧固件六面体网格有限元模型的建立，仿真结果与试验对比误差在4%以内。通过极坐标处理复材表面的应力分布，孔周区域呈现拉伸与压缩两个部分，交界区容易诱发损伤的产生。

• 单位
  上海飞机制造有限公司; 南京航空航天大学