Z-pin参数对复合材料T型接头拉脱承载能力的影响

李梦佳¹，陈普会¹，孔斌²，彭涛²，姚正兰²，邱学仕²

1. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室2. 成都飞机设计研究所

摘 要：利用二维平面应变模型对Z-pin增强T型接头试样进行失效分析,采用内聚力模型模拟界面的破坏情况,通过在分层的上下界面加入非线性弹簧元模拟Z-pin的增强作用,非线性弹簧元的力学性能（桥联律）由细观力学方法获得,数值结果与试验值吻合较好。在已验证有限元方法的基础上,研究了Z-pin直径、密度及植入角度等对T型接头拉脱承载能力的影响。结果表明:Z-pin增强可显著提高T型接头的拉脱承载能力,与未Z-pin增强的T型接头相比,Z-pin增强明显延缓了掉载;T型接头的拉脱承载能力随Z-pin直径和密度的增加而增大,随植入角度的增大而减小;在所研究的角度范围内,当植入角度为60°时,T型接头的拉脱承载能力最好;Z-pin直径和密度对拉脱承载能力的影响远比植入角度的影响显著。

关键词：复合材料;T型接头;Z-pin;非线性弹簧;桥联律;