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部分连接组合梁连接件剪切载荷计算分析

机械设计 2006年第6期23卷 52-55页

作者：侯赤万小朋赵美英西北工业大学航空学院陕西西安710072

针对某型飞机挂架系统改型中设计的组合悬挂梁,应用截面整体变形法计算分析连接件的剪切载荷。首先建立了适当的计算模型,并详细地阐述了应用截面整体变形法进行分析的过程和思路,然后分别应用截面整体变形法、弹性理论方法和有限元方... 详细信息

针对某型飞机挂架系统改型中设计的组合悬挂梁,应用截面整体变形法计算分析连接件的剪切载荷。首先建立了适当的计算模型,并详细地阐述了应用截面整体变形法进行分析的过程和思路,然后分别应用截面整体变形法、弹性理论方法和有限元方法对组合悬挂梁连接件剪切载荷进行求解,最后将所得计算结果进行比较,证明了截面整体变形法在组合梁连接设计中是有效的,并且可用于其它各种组合梁的连接设计与强度分析。

关键词：部分连接组合梁剪切载荷截面整体变形法有限元法

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受剪切载荷复合材料机械连接钉载分配研究

受剪切载荷复合材料机械连接钉载分配研究

作者：刘无瑕上海交通大学

学位级别：硕士

随着复合材料在航空和航天结构中应用的日益广泛,不可避免的出现了复合材料的连接问题。在飞机结构中,机械连接是传递载荷的主要方式之一。而连接部位通常是复合材料结构静强度和疲劳强度的薄弱环节,因而必须很好的处理连接问题以提高... 详细信息

随着复合材料在航空和航天结构中应用的日益广泛,不可避免的出现了复合材料的连接问题。在飞机结构中,机械连接是传递载荷的主要方式之一。而连接部位通常是复合材料结构静强度和疲劳强度的薄弱环节,因而必须很好的处理连接问题以提高连接效率。目前,关于连接问题的研究基本上都是针对受拉伸载荷的,然而在实际的航空机械连接件之间还存在另外一种载荷,这就是受剪切载荷的连接。而钉载分配分析作为强度估算的基础主要有三种分析方法:试验法、解析法和数值法,它们各有优缺点。数值法作为目前普遍采用且适用性较广的一种方法,一直受到学者的青睐,本文致力于建立适用于分析受剪切载荷复合材料多钉连接结构钉载分配的数值模型。首先,本文在综合考虑连接件材料属性、网格密度、约束条件及连接件间接触等前提下,对受剪切载荷的复合材料多钉连接结构进行三维有限元模拟,并基于螺栓群钉载分配经验公式验证该三维模拟技术的准确性。然后,基于连接件受力分析建立适用的二维有限元模型,在建模中,用壳元模拟连接板,用梁元模拟螺杆,用Gap元模拟各连接件间的接触及螺杆与连接板间的挤压作用,采用Bush元模拟连接板与螺杆间的扭转作用,利用MPC模拟螺帽与螺杆间的关系,并基于钉柔度分析给出了各单元属性的设置方法,然后基于三维模型钉载分配计算结果验证了该二维模拟方法的准确性。计算结果表明,本文提出的数值模拟方法所得到结果是可以接受的。最后,进一步应用该二维模拟技术分析连接件几何构型和几何参数对受剪切载荷复合材料机械连接钉载分配的影响及其影响规律:单剪三钉连接件中,中间钉承载较小,两角钉承载相当,占较大比例;随着板长度的变化,连接件总承载增大,中间2号钉承载比例减小,角钉1、3号钉承载比例增加。随着行距（列距）的增加,连接件总承力减小,最大钉载减小,说明在同样的初始参数下,可以通过增加行距（列距）来降低各个钉的承载。另外随着列距的增加,各个钉的承载趋于平均化。不同钉数多钉结构中,钉载分配较不均匀,且随着钉数的增大,载荷并没有趋于平均化。在单列和单排构型中,钉载变化较小,其中中间钉承载较小,两角端钉承载相当（约占总载荷的90%）,说明钉排列方式对钉载分配影响较小。

关键词：复合材料剪切载荷钉载分配有限元模型

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剪切载荷作用下复合材料机翼梁腹板开口分析

沈阳航空航天大学学报 2018年第6期35卷 50-56页

作者：张修路杜芳静王锡芝中航沈飞民用飞机有限责任公司工程研发事业部强度室沈阳110041

通过对某民用飞机复合材料机翼梁腹板开口的研究,总结出了一套可行、高效、经济的开口设计方法。首先,根据复合材料层压板的设计原则,确定翼梁的铺层顺序和铺层比,继而将梁腹板与梁缘条整体铺设成型;然后,通过利用经典层压板理论计算翼... 详细信息

通过对某民用飞机复合材料机翼梁腹板开口的研究,总结出了一套可行、高效、经济的开口设计方法。首先,根据复合材料层压板的设计原则,确定翼梁的铺层顺序和铺层比,继而将梁腹板与梁缘条整体铺设成型;然后,通过利用经典层压板理论计算翼梁的等效材料属性,推导出了计算不同厚度的复合材料层压板等效弹性模量的方法;最后,分析了剪切载荷作用下开口形状、角度对复合材料机翼梁腹板强度的影响。该研究方法不仅解决了具体的工程设计问题,而且总结设计过程,提出一套切实可行、经济高效的复合材料开口形状的设计方法,具有一定普遍性,能够有效削减研发成本和缩短开发周期,同时还可应用到其他类型的复合材料层压板开口问题中。

关键词：剪切载荷复合材料翼梁腹板铺层顺序和铺层比等效模量算法开口方案

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剪切载荷下复合材料开口腹板强度及损伤预测

纤维复合材料 2021年第3期38卷 41-46页

作者：何龙龙门坤发张文迪王金亮王刚哈尔滨飞机工业集团有限责任公司哈尔滨150066

采用Hashin损伤初始准则和基于能量耗散的损伤演化准则,结合有限元法对某型直升机涵道大垂尾前缘锥体复合材料开口腹板的损伤失效过程及剪切承载能力进行预测。并将数值计算结果与剪切试验结果进行对比分析,结果表明数值预测的剪切屈曲... 详细信息

采用Hashin损伤初始准则和基于能量耗散的损伤演化准则,结合有限元法对某型直升机涵道大垂尾前缘锥体复合材料开口腹板的损伤失效过程及剪切承载能力进行预测。并将数值计算结果与剪切试验结果进行对比分析,结果表明数值预测的剪切屈曲变形、损伤位置、模式及形貌的预测结果与实验结果吻合良好。数值预测的极限剪切载荷和失效位移的误差分别为2.06%和-2.05%;该建模和分析策略可为渐进损伤方法在复合材料直升机结构的强度分析中的应用提供参考。

关键词：复合材料渐进损伤分析剪切载荷后屈曲损伤演化

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剪切载荷作用下钉群载荷分配状况研究

剪切载荷作用下钉群载荷分配状况研究

剪切载荷作用下复合玻璃纤维RC梁的有限元分析

北京力学会第二十二届学术年会

作者：黄伟赵丽滨北京航空航天大学宇航学院

本文应用商用有限元分析软件ABAQUS建立复合材料螺栓连接单剪对接接3头的二维、三维有限元模型,在三维有限元模型中考虑摩擦及间隙影响,对有限元模型进行静力分析,并将二维结果与三维结果进行对比,研究了剪切载荷作用下钉群的载荷分配... 详细信息

本文应用商用有限元分析软件ABAQUS建立复合材料螺栓连接单剪对接接3头的二维、三维有限元模型,在三维有限元模型中考虑摩擦及间隙影响,对有限元模型进行静力分析,并将二维结果与三维结果进行对比,研究了剪切载荷作用下钉群的载荷分配状况。

关键词：复合材料螺栓连接剪切载荷钉载分配

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剪切载荷作用下复合玻璃纤维RC梁的有限元分析

剪切载荷下复合材料加筋板屈曲后屈曲及承载能力数值分析

第十五届全国复合材料学术会议

作者：钟业盛史丽远郑志东史丽萍哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所南京航空航天大学土木系苏州新区管委会工程部

本文采用有限元方法来模拟加固梁在剪切载荷作用下的全过程,选用Ansys软件的Multiphysis模块,运用Apdl语言进行参数化几何建模,选择三维实体单元solid65、Link8、shell41和非线性弹簧单元Combin39分别描述混凝土、钢筋、复合纤维增强布... 详细信息

本文采用有限元方法来模拟加固梁在剪切载荷作用下的全过程,选用Ansys软件的Multiphysis模块,运用Apdl语言进行参数化几何建模,选择三维实体单元solid65、Link8、shell41和非线性弹簧单元Combin39分别描述混凝土、钢筋、复合纤维增强布和混凝土和复合纤维增强布之间的界面,建立弥散裂缝模型进行数值计算,分析了在剪切载荷作用下,混凝土应变、钢筋应力、纤维平均拉应变和跨中挠度的变化趋势。有限元计算结果表明:采用复合纤维增强布加固钢筋混凝土梁的斜截面抗剪承载能力,其加固效果是非常明显的,不仅提高了加固梁的斜截面极限承载能力,而且改善了带裂缝工作阶段梁体的斜截面工作性能,延缓和抑制了斜裂缝的扩展和延伸度。

关键词：复合玻璃纤维布混凝土梁剪切载荷有限元分析

来源： cnki会议评论

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剪切载荷下复合材料加筋板屈曲后屈曲及承载能力数值分析

北京力学会第17届学术年会

作者：刘从玉许希武郝平史士臣中国空间技术研究院载人航天总体部南京航空航天大学飞行器结构力学与控制教育部重点实验室

先进复合材料具有比强度高、比刚度大、可设计性强等一系列优点,在航空、航天、机械等许多领域得到了越来越多的应用。复合材料加筋板作为复合材料在工程应用领域的一种典型结构形式,在实际使用中经常受到剪切载荷作用。剪切载荷下,复... 详细信息

先进复合材料具有比强度高、比刚度大、可设计性强等一系列优点,在航空、航天、机械等许多领域得到了越来越多的应用。复合材料加筋板作为复合材料在工程应用领域的一种典型结构形式,在实际使用中经常受到剪切载荷作用。剪切载荷下,复合材料加筋板常见的失效模式是屈曲失稳,如图1。屈曲失稳之后的加筋板仍然具有较高的后屈曲承载能力,如图1。但是如何确定剪切载荷下复合材料加筋板的后屈曲承载能力在力学研究领域一直是个难题。而且试验表明,筋条与层板之间脱粘在很大程度上影响加筋板的后屈曲承载能力,即脱粘对结构破坏过程和极限承载能力有较大影响。因此,为了减重,充分发挥复合材料结构的使用效率,迫切需要研究剪切载荷下复合材料加筋板屈曲后屈曲行为及其失效机理。

关键词：剪切载荷复合材料加筋板屈曲行为承载能力数值分析

来源： cnki会议评论

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剪切载荷作用下复合材料加筋壁板蒙皮屈曲

航空计算技术 2017年第1期47卷 97-100页

作者：李爱环支晗中航沈飞民用飞机有限责任公司工程研发中心辽宁沈阳110000

对复合材料加筋壁板在剪切载荷作用下的稳定性进行研究,应用PATRAN&NASTRAN软件对加筋壁板建立有限元模型进行屈曲分析,将工程分析方法四边简支条件下的蒙皮剪切屈曲载荷计算结果与加筋惯性矩刚好满足最小惯性矩要求的加筋壁板蒙皮剪切... 详细信息

对复合材料加筋壁板在剪切载荷作用下的稳定性进行研究,应用PATRAN&NASTRAN软件对加筋壁板建立有限元模型进行屈曲分析,将工程分析方法四边简支条件下的蒙皮剪切屈曲载荷计算结果与加筋惯性矩刚好满足最小惯性矩要求的加筋壁板蒙皮剪切屈曲有限元仿真结果进行对比,结果吻合良好。此有限元模拟方法所得结果可以为蒙皮剪切屈曲系数的确定提供参考。改变加筋壁板加筋尺寸,研究剪切载荷作用下不同加筋尺寸对加筋壁板蒙皮屈曲的影响。

关键词：复合材料加筋壁板剪切载荷有限元屈曲

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大型机身壁板剪切载荷试验方法研究

结构强度研究 2015年第4期 12-16页

作者：臧伟锋苏少普中航工业飞机强度研究所三室西安

基于机身壁板剪切载荷承力特性，给出一种机身壁板剪切载荷试验方法，该方法采用“D”字形装置模拟机身圆桶结构，通过合页将机身壁板和“D”字形装置连接组成单闭室盒段，以扭转单闭室盒段的方式施加机身壁板剪切载荷。为验证试验方法... 详细信息

基于机身壁板剪切载荷承力特性，给出一种机身壁板剪切载荷试验方法，该方法采用“D”字形装置模拟机身圆桶结构，通过合页将机身壁板和“D”字形装置连接组成单闭室盒段，以扭转单闭室盒段的方式施加机身壁板剪切载荷。为验证试验方法，设计加工了机身壁板试验件和试验装置．并完成了验证试验。试验实测应力与理论应力基本相符。且实测应力分布较为合理，证明了该方法是正确的和工程可行的。该方法已应用于C919飞机机身壁板剪切稳定性试验。

关键词：机身壁板剪切载荷 “D”字形装置试验方法剪切应力