以碳纖維增強(qiáng)雙馬來酰亞胺樹脂基復(fù)合材料平-折-平(FJF)膠接連接接頭為對象,構(gòu)造了圓弧段膠接梁單元,建立用于FJF膠接接頭膠層應(yīng)力分析的半解析模型,并與三維有限元模型膠層應(yīng)力結(jié)果進(jìn)行對比.同時分析了膠層寬度和厚度對膠層應(yīng)力的影響.結(jié)果表明,利用半解析模型計算得出的膠層剝離應(yīng)力和剪切應(yīng)力分布與三維有限元模型獲得的對應(yīng)應(yīng)力分布基本一致,搭接區(qū)端部膠層剝離應(yīng)力和剪切應(yīng)力相較于三維有限元模型計算結(jié)果的誤差絕對值分別為5.4%和3.7%,有著較好的計算精度.搭接區(qū)端部膠層剝離應(yīng)力和剪切應(yīng)力值在膠層寬度一定時隨膠層厚度的增加而降低,在膠層厚度一定時隨膠層寬度的增加而降低.搭接區(qū)圓角膠層剝離應(yīng)力和剪切應(yīng)力值在膠層厚度一定時隨膠層寬度的增加而降低,在膠層寬度一定時隨膠層厚度的增加而增加.該模型能夠為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料平-折-平膠接連接接頭的應(yīng)力分析提供一定的參考.

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【部分圖文】：

圖1FJF膠接連接接頭示意圖

FJF膠接接頭的示意圖如圖1所示.其中,L′為圓角以后水平搭接段長度,b為試樣寬度,e1為層合板厚度,e為膠層厚度,r1為較大的圓角半徑,r2為較小的圓角半徑,θ為折線段與水平段之間的夾角.1.2BBe單元的建立

圖2平直段段層合板與膠層受力圖

dΝidx=(-1)ibΤ,?????????(5)dVidx=(-1)i+1bS,?????????(6)dΜidx+Vi+ei2bΤ=0.?????????(7)式中:Vi為層合板i(i=1,2)的剪力,b表示....

圖3平直段BBe單元節(jié)點位移和節(jié)點力

U=(uiujukulwiwjwkwlθiθjθkθl)=(u1(0)u2(0)u1(Δ)u2(Δ)w1(0)w2(0)w1(Δ)w2(Δ)θ1....

圖4圓弧段層合板與膠層受力圖

dΝidγ+Vi=Ri(-1)iΤ,?????????(26)dVidγ-Νi=Ri(-1)i+1S,?????????(27)dΜidγ+RiVi+12RieibΤ=0.?????????(....

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