為獲得CFRP螺栓連接結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)損傷過(guò)程,采用基于漸進(jìn)失效的研究方法,確立了拉伸載荷下CFRP螺栓連接結(jié)構(gòu)的失效準(zhǔn)則和材料性能退化模型,并在Abaqus Explicit顯式分析模塊中建立了螺栓連接結(jié)構(gòu)的有限元模型,運(yùn)用VUMAT子程序進(jìn)行分析。文章分析了CFRP單螺栓連接結(jié)構(gòu)受拉伸載荷時(shí),5種損傷的擴(kuò)展過(guò)程,并分析了"螺栓-孔"配合間隙對(duì)于CFRP單螺栓連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響,還在此基礎(chǔ)上提出了CFRP多螺栓連接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度優(yōu)化方案。結(jié)果表明:基于漸進(jìn)失效方法的有限元準(zhǔn)靜態(tài)分析能有效地模擬CFRP螺栓連接結(jié)構(gòu)的損傷擴(kuò)展過(guò)程;CFRP單螺栓連接結(jié)構(gòu)中,連接強(qiáng)度會(huì)隨著配合間隙的增大而降低;設(shè)置合適的配合間隙使CFRP多螺栓連接結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度提升了32.1%。 

【文章來(lái)源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020年03期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

算例有限元模型

孔周邊基體拉伸失效損傷擴(kuò)展過(guò)程云圖

表6 各方案下的極限失效位移和極限失效載荷Table 6 Ultimate failure displacement and ultimatefailure load under various schemes 組 別 λ/% 極限失效位移/mm 極限失效載荷/N 方案一 0 0.28 12069.60 方案二 2 0.35 11895.20 方案三 4 0.41 10966.10 方案四 6 0.46 10537.10由圖13可知,在4種方案中,載荷-角位移曲線趨勢(shì)基本相同。仿真起始階段,曲線呈上升趨勢(shì),載荷逐漸增大,說(shuō)明材料處于彈性變形階段。之后,曲線斜率減小,曲線漸趨平緩,說(shuō)明CFRP層合板開(kāi)始發(fā)生初始失效,材料剛度開(kāi)始退化。載荷接著上升達(dá)到峰值,之后開(kāi)始下降。參照第1節(jié)中的最終失效評(píng)價(jià)依據(jù),載荷達(dá)到峰值之后,第i次施加的載荷Pi和上一次施加的載荷Pi-1滿足 ΔΡ=| Ρ i |-| Ρ i-1 |<0 且 ΔΡ≥k| ΔΡ i-1 | ,因此可以判斷CFRP螺栓連接結(jié)構(gòu)發(fā)生最終失效。


本文編號(hào)：2942982