预紧力影响下的复合材料螺接连接件失效安全性分析

作者：贾宝惠^*; 方嘉晨; 武涛; 任鹏

来源：机械科学与技术, 2023, 1-12.

DOI：10.13433/j.cnki.1003-8728.20230261

• 复合材料
• 螺栓连接
• 预紧力
• 安全性分析
• 分散性

为了研究预紧力对复合材料连接件拉伸性能的影响，通过试验和仿真分析对碳纤维复合材料连接结构展开失效强度安全性分析。通过复合材料连接件拉伸实验分析研究了预紧力（1～6kN）对连接件拉伸性能的影响。搭建了参数化随机仿真模型模拟拉伸过程中工艺参数的分散性，并对复合材料连接件拉伸失效进行仿真。对连接件拉伸破坏和极限强度进行统计分析，利用基于威布尔分布的双可靠性指标安全强度评估方法，估计了特征强度、下限强度和不同可靠度置信度等级下的安全设计强度。结果表明：在1～6kN内随着预紧力的递增，破坏载荷和极限载荷增加，较预紧力为1kN时分别提高了18.7%和12.9%；比较双可靠性指标方法下的安全承载强度评估结果与安全系数法下的评估结果，不同预紧力下破坏安全承载强度和极限安全承载强度的平均值分别提高7.35%和20.51%，在保证安全的前提下减少了安全冗余设计，提高了材料利用率。

• 单位
  中国民航大学