检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料结构凸头多钉连接钉载分配研究进展

航空制造技术 2013年第6期56卷 67-69,76页

作者：吕光全程小全张纪奎北京航空航天大学航空科学与工程学院

连接部位通常是复合材料结构强度的薄弱环节,复合材料的多钉连接更是由于存在钉载分配不均匀性而大大降低了其连接的强度。通过研究复合材料连接结构钉载分配,找出钉载分配规律及其影响因素,合理设计连接结构而使载荷分配均匀化,对于提... 详细信息

连接部位通常是复合材料结构强度的薄弱环节,复合材料的多钉连接更是由于存在钉载分配不均匀性而大大降低了其连接的强度。通过研究复合材料连接结构钉载分配,找出钉载分配规律及其影响因素,合理设计连接结构而使载荷分配均匀化,对于提高多钉连接结构的效率有着重大的工程意义。

关键词：复合材料凸头连接多钉连接钉载分配

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

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

碳纤维层合板与铝合金板机械连接钉载分配研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

碳纤维层合板与铝合金板机械连接钉载分配研究

作者：张冠彪哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

飞机结构中的复合材料机械连接形式主要包括单搭接和双搭接等形式，在实际应用中，单搭接连接形式应用更为广泛。其中，拉伸载荷是机械连接的一种主要载荷方式。因此，本文采用仿真分析和试验验证两种手段，开展了拉伸载荷下的复合材料... 详细信息

飞机结构中的复合材料机械连接形式主要包括单搭接和双搭接等形式，在实际应用中，单搭接连接形式应用更为广泛。其中，拉伸载荷是机械连接的一种主要载荷方式。因此，本文采用仿真分析和试验验证两种手段，开展了拉伸载荷下的复合材料与金属的单搭接连接结构的钉载分配研究。具体内容如下：首先，根据机械连接几何参数选择标准和其他文献设计了碳纤维层合板与铝合金板通过单列四排螺栓进行连接的单搭接连接结构模型。利用***/NASTRAN有限元软件分别建立了三维接触模型和二维简化模型，并进行了三维和二维数值仿真分析。通过三维数值仿真分析得到了单搭接连接结构的钉载分配以及孔边的应力集中系数等结果;通过二维数值仿真分析得到了单搭接连接结构的钉载分配情况。然后，根据设计的连接结构加工制作了试验件，采用电测法，对三个连接试验件进行了静力拉伸试验，测得不同载荷下试验件各典型截面的应变值。通过公式计算出各螺栓的载荷分配情况，并与两种仿真结果进行对比，验证了两种仿真模型计算钉载分配的有效性。从结果中也可以看出复合材料连接结构的钉载分配存在不均匀性的特点。最后，利用二维简化模型对影响复合材料机械连接钉载分配的各种参数进行了详细的分析，分别计算了材料、连接形式和几何参数三个方面的多种不同因素下连接结构的钉载分配，得到了不同参数的影响规律，为复合材料连接提供了设计支持。综上，本文分别对碳纤维层合板与铝合金板通过单列四排螺栓连接的单搭接连接结构的钉载分配问题进行了三维和二维数值仿真分析、试验验证研究及参数影响分析，得出，单列四排螺栓连接的单搭接连接结构的钉载分配呈现“浴盆”形的不均匀性，总体上第一排螺栓的载荷比例在35%左右，第二排和第三排螺栓的载荷比例在20%左右，最后一排的钉载分配结果为25%左右，并得到了一些参数对钉载分配的影响规律。上述结果可供相关飞机设计人员参考。

关键词：碳纤维层合板机械连接钉载分配单搭接参数影响

复材层合板多钉螺接钉载分配和强度预测方法的研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

复材层合板多钉螺接钉载分配和强度预测方法的研究

作者：李鹏南京航空航天大学

学位级别：硕士

复合材料多钉连接接头在航空航天工业中较为常见。由于机械连接接头钉孔位置往往也是容易产生失效的位置,因此复材机械连接接头强度直接影响飞机复材结整体结构的安全性和生命周期。基于此,为了充分发挥复合材料优异的材料性能,本论文... 详细信息

复合材料多钉连接接头在航空航天工业中较为常见。由于机械连接接头钉孔位置往往也是容易产生失效的位置,因此复材机械连接接头强度直接影响飞机复材结整体结构的安全性和生命周期。基于此,为了充分发挥复合材料优异的材料性能,本论文从航空航天领域的应用出发,研究了复材多钉连接接头各钉钉载分配比例的合理设计和强度预测方法。本文研究的主要成果和创新点如下:1)在考虑单剪偏心载荷导致的弯曲以及拧紧力矩导致的摩擦力基础上,提出了一种应变测量法,可以测量多钉单剪连接接头各钉钉载分配比例。使用该测量方法和考虑间隙和拧紧力矩的弹簧质量法对三钉单剪螺栓连接钉载分配比例进行对比研究。研究结果表明:该测量方法精度高、操作简单易于工程推广。2)通过本文测量方法和弹簧质量法对比研究,探讨了三钉单剪螺栓连接钉载分配的影响因素。探究结果表明:钉孔间隙对初始钉载分配比例影响最大;拧紧力矩对钉载分配也有着较为明显的作用;增加夹紧面积(通过改变垫片外直径),可以延缓高预紧力对等效接触刚度强化,对调节钉载分配有一定作用,但是作用不是特别明显。3)提出了考虑钉-孔间隙和螺栓拧紧力矩影响下复材层合板多螺钉单剪连接接头钉载分配均匀化一次线性规划优化模型,并给出了相应求解方法。优化后三钉单剪连接结构各钉孔几乎均匀承载。失效形式从拉伸失效改变为挤压失效,提高了复合材料多钉连接的综合力学性能。该方法建模易理解,计算快捷,对复材多钉连接结构设计和优化具有重要的工程应用价值。4)通过ABAQUS用户子程序实现了OMLEDO失效准则和VALENZA刚度退化模型的应用,建立了三钉单剪连接接头三维有限元渐进损伤分析模型。模型准确性高,与试验结果吻合度高,且对失效位置和失效形式的预测结果较为准确。利用该模型分析了三钉单剪连接均匀化接头和初始参数接头的钉孔应力分布状态和渐进损伤过程。结果表明:钉载分配均匀化接头降低了旁路载荷和挤压载荷在孔边的耦合应力,极大改善了接头受力情况,有助于提高接头承载能力,不容易产生失效,综合力学性能更优。5)采用渐进损伤模型和特征曲线法,对三钉单剪连接接头进行了强度预测,并结合试验研究了钉孔间隙和拧紧力矩对多钉连接接头强度的具体影响规律。结果表明:(1)钉孔间隙会降低多钉连接接头强度;(2)拧紧力矩会提高多钉连接接头强度;(3)各钉分别采用改善钉载分配比例的钉孔间隙和拧紧力矩,二种方法都提高了多钉连接接头强度,其中拧紧力矩对强度提高更明显,钉孔间隙对钉载分配的影响更明显。

关键词：复合材料多钉单剪钉载分配强度预测

复合材料机械连接钉载分配有限元模拟方法研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

教练机 2015年第3期 14-20页

作者：秦利军杜龙吴早凤熊盼黄晓霞中航工业洪都江西南昌330024

以一列三钉复合材料连接为例,采用节点绑定法、梁元法、弹簧元法以及基于独立网格技术的Fasteners单元法模拟螺栓;壳元和三维实体单元模拟复合材料板,建立了复合材料机械连接有限元模型,计算了不同模型下的钉传载荷和钉载分配比例,并分... 详细信息

以一列三钉复合材料连接为例,采用节点绑定法、梁元法、弹簧元法以及基于独立网格技术的Fasteners单元法模拟螺栓;壳元和三维实体单元模拟复合材料板,建立了复合材料机械连接有限元模型,计算了不同模型下的钉传载荷和钉载分配比例,并分析了不同简化模型的计算精度。研究结果表明,基于Bushing属性的Fasteners单元法是计算复合材料机械连接钉载分配的有效方法。

关键词：复合材料连接钉载分配 Fasteners单元

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

金属和复合材料多钉连接钉载分配研究

航空工程进展 2011年第2期2卷 193-198页

作者：刘兴科李亚智刘向东舒怀西北工业大学航空学院西安710072

本文针对金属-复合材料多钉连接件的载荷分布进行试验研究和数值分析。首先,通过应变电测法测量了一列三螺栓双剪连接件的钉载分配比例,揭示出该比例随载荷变化的现象和特征。然后,建立了考虑多面接触的三维实体有限元模型,在计算分析... 详细信息

本文针对金属-复合材料多钉连接件的载荷分布进行试验研究和数值分析。首先,通过应变电测法测量了一列三螺栓双剪连接件的钉载分配比例,揭示出该比例随载荷变化的现象和特征。然后,建立了考虑多面接触的三维实体有限元模型,在计算分析中考察钉-孔间隙分布、预紧力和摩擦对钉载分配的影响规律。计算结果表明:初始间隙是影响钉载分配比例的最重要的因素之一;通过改变初始间隙分布可以对试验中钉载分布的变化规律得出合理的解释;摩擦和预紧力对钉载分配比例的影响较小。

关键词：金属复合材料多钉连接件钉载分配

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

某型飞机螺栓连接结构钉载分配特性研究

航空制造技术 2020年第23期63卷 64-71,101页

作者：柳鸿飞高玉魁同济大学航空航天与力学学院上海200092 同济大学材料科学与工程学院上海201804 上海市金属功能材料开发应用重点实验室上海201804

针对某型飞机螺栓连接结构的钉传载荷计算,提出了简化的弹簧–质点模型,并利用低预紧力螺栓连接结构验证了简化方法的可行性,同时分析了简化模型在高预紧力螺栓结构中产生较大误差的原因,通过对理论摩擦力进行折减,同时基于钉载分配相... 详细信息

针对某型飞机螺栓连接结构的钉传载荷计算,提出了简化的弹簧–质点模型,并利用低预紧力螺栓连接结构验证了简化方法的可行性,同时分析了简化模型在高预紧力螺栓结构中产生较大误差的原因,通过对理论摩擦力进行折减,同时基于钉载分配相似性进行钉载修正,改进后的计算方法能够较好预测不同外载及不同预紧力下的钉载分配情况,为高预紧力多螺栓连接结构的工程简化计算提供了参考依据。

关键词：钉载分配弹簧-质点模型有限元模拟摩擦力预紧力

热力载荷作用下复合材料板-铝合金板接头钉载分配与钉孔周边应力分布

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

计算机辅助工程 2018年第4期27卷 35-40页

作者：郭居上高维成哈尔滨工业大学航天科学与力学系哈尔滨150001

采用试验和有限元方法研究复合材料板-铝合金板单搭接接头在热和力载荷共同作用下的钉载分配和钉孔周边应力分布。将仿真模型得到的钉载分配结果与试验结果进行对比发现:温度升高后,靠近加载端承载最大的螺栓载荷分配比例增大,相应位置... 详细信息

采用试验和有限元方法研究复合材料板-铝合金板单搭接接头在热和力载荷共同作用下的钉载分配和钉孔周边应力分布。将仿真模型得到的钉载分配结果与试验结果进行对比发现:温度升高后,靠近加载端承载最大的螺栓载荷分配比例增大,相应位置钉孔周边应力水平也有较大幅度的增加。对比未考虑热残余应力模型发现:考虑热残余应力模型与试验结果最相近;同样温度时热残余应力的存在使应力水平提高10%左右,说明在热载荷作用下考虑热残余应力的必要性。复合材料与金属接头钉孔周边应力分布呈"枫叶"状。

关键词：热力载荷复合材料板铝合金板接头钉载分配应力

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料层合板多钉连接钉载分配分析

无线互联科技 2017年第14期14卷 103-105页

作者：曾昭炜刘红武航空工业第一飞机设计研究院陕西西安710089

针对复合材料层合板三钉单剪连接,文章研究了间隙配合与无间隙配合、同直径与变直径共3种配合方式对钉载分配的影响。通过与试验结果的对比,文章验证了所采用的有限元方法的有效性。结果表明,随载荷增加,不同配合方式的钉载分配都是在... 详细信息

针对复合材料层合板三钉单剪连接,文章研究了间隙配合与无间隙配合、同直径与变直径共3种配合方式对钉载分配的影响。通过与试验结果的对比,文章验证了所采用的有限元方法的有效性。结果表明,随载荷增加,不同配合方式的钉载分配都是在变化的,钉载从一开始较重的不均匀逐渐减轻;变直径的配合方式的连接极限载荷最大,且最终钉载比例最大差值为6%,是3种配合方式中的最优构型。

关键词：复合材料层合板钉载分配配合方式有限元