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摘要
针对C/C复合材料紧固件失效模式多、承载低且无设计标准的特点，本文对影响沉头螺钉承力的公称直径D、钉头高度H、钉头角度α、螺纹啮合深度h等4个设计变量进行分析，结合抗氧化C/C复合材料力学性能特点，提出抗氧化C/C复合材料螺钉的设计方法，分析涂层对螺钉承载的影响，给出设计变量与材料性能之间关系：H>D×σt/(4×ζ)、α>ctan(ζ/σc)、h>3H(螺牙进行抗氧化涂层处理后可稍微减小h,但也需大于2H)。该设计方法消除螺纹拉脱、钉头拉脱/压溃等C/C复合材料螺钉的失效模式，大幅度提升螺钉承载能力。设计验证实验，通过实验考核螺钉结构形式及设计方法的正确性，验证抗氧化涂层工艺对螺钉承载的影响。
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单位北京宇航系统工程研究所
