复合材料过盈铆接结构吸湿老化行为研究

作     者：桂林景 张世广 李皓 王安康 梁鑫河 夏岩峰 刘佳 GUI Linjing;ZHANG Shiguang;LI Hao;WANG Ankang;LIANG Xinhe;XIA Yanfeng;LIU Jia

作者机构：天津市紧固连接技术企业重点实验室天津300300 航天精工股份有限公司天津300300 天津大学机械工程学院天津300350 

出 版 物：《复合材料科学与工程》 (Composites Science and Engineering)

年 卷 期：2024年第4期

页      面：97-104页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：复合材料 吸湿老化 抽芯铆钉 过盈/间隙装配 有限元仿真 

摘      要：碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymers,CFRP)中碳纤维与基体的性能差异较大,并且树脂基体对湿度敏感,在潮湿环境中服役的复合材料铆接结构的力学性能与实验室环境状态下时存在较大差异。本文中设计了吸湿老化试验,使用詹茂盛模型对试验数据进行拟合,获得了CFRP吸湿老化状态下力学性能的变化规律,同时还研究了老化后材料的失效机理。基于这个预测模型建立了不同装配条件下复合材料铆接结构的吸湿老化有限元仿真模型,并通过试验验证模型的准确性。通过有限元仿真和试验结合的手段探究了吸湿老化和装配方式对复合材料以及整个连接结构承载性能和失效机理的影响规律。