复合材料连续损伤力学模型在螺栓接头渐进失效预测中的应用

何柏灵^1,2，葛东云³

1. 广西科技大学机械与交通工程学院2. 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室3. 清华大学航天航空学院

摘 要：提出考虑层合板面内（纤维和基体失效）和层间失效的复合材料连续损伤力学模型,对螺栓接头的渐进失效行为进行预测。基于Tsai-Wu强度准则,发展可以判定复合材料面内和层间失效的强度准则。采用幂指数衰减材料退化模型模拟复合材料的损伤扩展过程。建立连续损伤力学模型用以研究0°铺层比例和螺栓直径对复合材料螺栓接头挤压性能的影响,预测结果与实验结果吻合。结果表明:0°铺层比例过高,接头发生剪切破坏,降低连接结构承载能力;增大螺栓直径,层合板损伤受到抑制,可提高复合材料螺栓接头的挤压强度。

关键词：复合材料;螺栓接头;连续损伤力学模型;渐进失效;强度准则;