本文關(guān)鍵詞：纖維金屬層板鉚接界面端應(yīng)力奇異性場及微動疲勞壽命的研究

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【摘要】：纖維金屬層板鉚接構(gòu)件廣泛應(yīng)用于工業(yè)各個領(lǐng)域,尤其是航空航天領(lǐng)域。由于鉚接結(jié)構(gòu)中存在許多接觸界面,這些接觸界面處在外載荷的作用下很容易產(chǎn)生應(yīng)力奇異性和微動疲勞破壞,因此,分析纖維金屬層板鉚接界面端的應(yīng)力奇異性場和微動疲勞對改善鉚接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和可靠性具有重大意義。研究的主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn):1)針對鉚接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),應(yīng)用特征函數(shù)擴(kuò)展技術(shù)分析柱坐標(biāo)下接觸界面端的應(yīng)力奇異性問題。首先建立柱坐標(biāo)下圓柱體端面接觸邊緣附近的三維漸近位移場和應(yīng)力場漸近表達(dá)式。然后根據(jù)鉚釘/被鉚接件接觸界面端的邊界條件,建立一個非線性特征方程組,據(jù)此求解界面端鄰域的應(yīng)力奇異性指數(shù)、位移和應(yīng)力角分布函數(shù)的數(shù)值解,此方法的準(zhǔn)確有效性得到了有限元計算結(jié)果的驗證。分析了平頭、沉頭以及半圓頭鉚釘構(gòu)成的鉚接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力奇異性問題,考察了鉚釘材料、鉚釘類型和摩擦系數(shù)對接觸界面端應(yīng)力奇異性指數(shù)和應(yīng)力場角分布的影響。2)通過有限元ABAQUS軟件,以鋁合金纖維層板與45號鋼板組成的鉚接構(gòu)件為研究對象,得出了纖維金屬層板鋁板層與鉚釘鉚接觸界面上應(yīng)力分布情況,分析了循環(huán)疲勞載荷、鉚釘預(yù)應(yīng)力以及接觸表面摩擦系數(shù)變化對接觸界面上的應(yīng)力場影響。3)介紹了臨界平面法以及相關(guān)的應(yīng)變能密度準(zhǔn)則,計算了纖維金屬層板鋁板層與鉚釘帽之間接觸界面部分的損傷參量值在上面的分布云圖以及接觸內(nèi)外邊緣上的分布曲線,最后討論了常溫和降溫狀態(tài)下鉚釘預(yù)應(yīng)力、循環(huán)載荷和界面摩擦系數(shù)的變化對損傷參量的影響。
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V215

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1 彭金方;朱e

本文編號：1189060