文献类型：期刊文章

作　　者：张娇蕊[1] 山美娟[2] 黄伟[3] 赵丽滨[1]

ZHANG Jiaorui;SHAN Meijuan;HUANG Wei;ZHAO Libin(School of Astronautics,Beihang University,Beijing 100191,China;Department of Mechanics,School of Civil Engineering,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China;Hubei Aerospace Flight Vehicle Institute,Wuhan 430040,China)

机构地区：[1]北京航空航天大学宇航学院,北京100191 [2]北京交通大学土木建筑工程学院力学系,北京100044 [3]湖北航天飞行器研究所,武汉430040

出　　处：《复合材料学报》

基　　金：国家自然科学基金(11702012,11772028,11872131,U1864208)。

年　　份：2021

卷　　号：38

期　　号：7

起止页码：2224-2233

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：湿热环境对碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料-铝合金螺栓连接结构失效的显著影响给整体结构带来了安全隐患。为准确评估湿热环境对混合螺栓连接静力失效的影响,基于复合材料渐进损伤模型及金属韧性断裂准则,建立了考虑湿热效应的复合材料-金属螺栓连接静力失效预测模型。采用该模型预测了CFRP复合材料-铝合金单钉双剪连接结构在23℃干态、70℃平衡吸湿状态下的静强度和失效模式,与试验结果吻合良好,验证了模型的有效性。在此基础上,进一步揭示了不同湿热工况对CFRP复合材料-铝合金单钉双剪、多钉双剪连接结构静力拉伸失效的影响规律。结果表明:相比于23℃干态条件,23℃平衡吸湿条件、70℃干态条件和70℃平衡吸湿条件下CFRP复合材料-铝合金单钉双剪连接结构的失效载荷分别下降了4.5%、7.2%和13.9%;高温是导致湿热环境中CFRP复合材料层板损伤区域增大的主要因素;随着螺栓数目的增加,70℃平衡吸湿状态时连接结构静强度相比于23℃干态的下降幅度逐渐降低。

关 键 词：碳纤维增强树脂复合材料  螺栓连接 湿热环境 渐进损伤  韧性准则  失效  

分 类 号：TB332[材料类]