文档名：湿热环境下端径比对复合材料螺栓连接结构静力拉伸失效的影响
摘要：为研究湿热环境下复合材料螺栓连接结构的静力拉伸性能,通过对七种不同端径比的T300碳纤维复合材料单钉单剪螺栓连接结构进行静力拉伸试验,得到不同端径比的连接结构在25℃干态(RTD)和70℃平衡吸湿(ETW)环境下极限失效载荷和破坏强度的变化规律,揭示了接头的破坏模式;建立复合材料单钉单剪螺栓连接有限元模型,对比不同端径比的连接结构试验的极限失效载荷,得到最优端径比为3;研究了湿热环境下最优端径比的连接结构不同铺层的损伤形式.结果表明,端径比从1增大到3时,RTD和ETW环境下连接结构的极限失效载荷分别增加了1.1倍和1倍,破坏强度均增加了1倍,当端径比从3增大到4时,RTD和ETW环境下极限失效载荷分别降低了6.56％和9.08％,破坏强度分别降低了6.83％和9.35％;在最优端径比下,与RTD环境下相比,ETW环境下连接结构的极限失效载荷和破坏强度分别下降了9.25％和9.52％,并且层合板孔周的压缩损伤更严重,存在更明显的纤维束拔起及纤维碎裂.
Abstract：Inordertostudythestaticpropertiesofthecarbonfiberreinforcedcomposite(CFRP)boltedjointstructureunderhygrothermalenvironment,thestatictensiletestsoftheT300compositesingle-boltsingle-lapboltedjointedstructurewithdifferentend-to-diameterratioswereconduc-ted,andthefailuremodeofthejointwasrevealedbythevariationoftheultimatefailureloadandthefailurestrengthofthe25℃roomtemperaturedry(RTD)and70Cequilibriumtemperaturewet(ETW)environmentwithdifferentend-to-diameterratios.Afiniteelementmodelofcompositesingle-boltsingle-lapboltedconnectionwasestablished,andtheoptimalend-to-diameterratioof3wasobtainedbycomparingitwiththetest.Thedamageformsofdifferentpliesoftheoptimalend-to-diameterratioconnectionstructureinthehygrothermalenvironmentwerestudied.Theresultsshowthatwhentheend-to-diameterratioisincreasedfrom1to3,theultimatefailureloadoftheconnectionstructureundertheRTDandETWen-vironmentsisincreasedby1.1timesand1timesrespectively,thefailurestrengthisincreasedby1times,andwhentheend-to-diameterratioisincreasedfrom3to4,theultimatefailureloadintheRTDandETWenvironmentsisreducedby6.56％and9.08％respectively,thefailureintensi-tyisreducedby6.83％and9.35％respectively.Whentheoptimalend-to-diameterratiois3,theultimatefailureloadandfailurestrengthoftheconnectionstructureintheETWenvironmentarereducedby9.25％and9.52％respectively,comparedwiththeRTDenvironment.Byscanningelectronmicroscopy,itwasfoundthatthecompressiondamagearoundtheholeofthelaminateplateundertheETWenvironmentwasmorese-vere,andmoreobviousfiberbundleupliftandfiberfragmentationcouldbefound.
作者：贾宝惠 任鹏 宋挺 崔开心 肖海建 Author：JIABaohui RENPeng SONGTing CUIKaixin XIAOHaijian
作者单位：中国民航大学交通科学与工程学院,天津300300中国民航大学航空工程学院,天津300300中国民航大学安全科学与工程学院,天津300300
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(5)
分类号：V214
关键词：复合材料 湿热环境 端径比 螺栓连接 单钉单剪 静力拉伸
Keywords：composite hygrothermalenvironment end-to-diameterratio boltedjoint single-boltsingle-lap statictensile
机标分类号：TU312.1TB332U441.5
在线出版日期：2024年3月28日
基金项目：湿热环境下端径比对复合材料螺栓连接结构静力拉伸失效的影响[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(5)贾宝惠 任鹏 宋挺 崔开心 肖海建为研究湿热环境下复合材料螺栓连接结构的静力拉伸性能,通过对七种不同端径比的T300碳纤维复合材料单钉单剪螺栓连接结构进行静力拉伸试验,得到不同端径比的连接结构在25℃干态(RTD)和70℃平衡吸湿(ETW)环境下极限失效载...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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