以碳纖維增強雙馬來酰亞胺樹脂基復合材料平-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膠接接頭膠層應力分析的半解析模型,并與三維有限元模型膠層應力結(jié)果進行對比.同時分析了膠層寬度和厚度對膠層應力的影響.結(jié)果表明,利用半解析模型計算得出的膠層剝離應力和剪切應力分布與三維有限元模型獲得的對應應力分布基本一致,搭接區(qū)端部膠層剝離應力和剪切應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)端部膠層剝離應力和剪切應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)圓角膠層剝離應力和剪切應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復合材料平-折-平膠接連接接頭的應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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