复合材料螺栓连接松弛的弹-黏塑性分析方法

谢元洪; 肖毅; 吕佳欣; 张振; 周跃亭

doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20190628.002

复合材料螺栓连接松弛的弹-黏塑性分析方法

同济大学航空航天与力学学院, 上海 200092

基金项目: 国家自然科学基金（11832014）

详细信息

通讯作者:
肖毅,教授,博士生导师,研究方向为复合材料力学、结构强度分析与设计,E-mail:y_xiao@tongji.edu.cn

中图分类号: TB330.1
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出版历程
- 收稿日期: 2019-05-15
- 刊出日期: 2020-04-14

An elastic-viscoplastic approach for modelling preload relaxation of bolted composite joints

School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics, Tongji University, Shanghai 200092, China

摘要

摘要: 预紧力松弛是影响复合材料螺栓连接结构耐久性的主要原因之一。本文重点讨论导致预紧力松弛的材料蠕变与粗糙表面接触蠕变的相互影响。内容包括建立了以弹-黏塑性理论为基础的复合材料蠕变本构模型，并结合考虑粗糙表面的分形接触理论，将其推广到与时间相关的弹-黏塑性接触问题。数值结果与实验结果对比表明，考虑粗糙表面接触效应时，计算误差从2.87%~4.37%降至0.04%~0.5%，预测准确性有显著提高。表面分形参数D和G的讨论结果表明，接触表面越粗糙，预紧力越容易松弛。这对工程上通过控制表面形貌参数来改善表面接触性质具有指导意义。
- 弹-黏塑性 /
- 复合材料结构 /
- 螺栓连接 /
- 预紧力松弛 /
- 粗糙接触表面
Abstract: Preload relaxation is one of the main causes affecting the durability of bolted composite joints. This paper focuses on the interaction between material creep and contact creep of rough surface which induces the preload relaxation. The content includes:A creep constitutive model of composites based on the elastic-viscoplastic theory was established and extended to the elastic-viscoplastic contact problem with time-dependent combined with the fractal contact theory of rough surface. The comparison between numerical results and experimental results shows that the calculation error decreases from 2.87%-4.37% to 0.04%-0.5% when considering the rough surface contact effect, whose accuracy is significantly improved. The discussion results of the surface fractal parameters D and G show that the rougher the contact surface is, the easier the preload will be to relax, which will be of guiding significance to improve the surface contact properties by controlling surface topography parameters.
- elastic-viscoplasticity /
- composite structure /
- bolted joint /
- preload relaxation /
- rough contact surface

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期刊类型引用(8)

1.	程超，张晨宇，裴志磊，陈正国，周飞，周金利，张辉，孙泽玉，余木火. 双环戊二烯单体预聚增粘及其碳纤维增强复合材料性能评价. 复合材料学报. 2024(01): 155-169 . 本站查看
2.	余咏兴. 碳纤维复合材料粘贴加固混凝土力学性能及应用研究. 粘接. 2024(07): 97-101 . 百度学术
3.	成朝辉，刘斌，向栋，徐绯，冯威. 水分-载荷耦合作用下2D编织复合材料的力学行为. 复合材料学报. 2024(10): 5283-5293 . 本站查看
4.	张标富. 掺石墨烯硫铝酸盐水泥力学性能分析. 江西建材. 2024(08): 78-80 . 百度学术
5.	魏建辉，刘明，高进城，张裕恒，丁安心. 吸湿老化后碳纤维增强乙烯基脂树脂复合材料高低温力学性能. 复合材料学报. 2023(06): 3279-3290 . 本站查看
6.	淳道勇，付善龙，刘鑫. 国产T800级碳纤维/聚酰亚胺复合材料耐环境性能研究. 失效分析与预防. 2023(06): 380-386 . 百度学术
7.	马彩霞，张诚，游弋义，高晓平. 多轴向经编玻璃纤维织物增强复合材料的蠕变特性研究. 产业用纺织品. 2023(12): 20-26 . 百度学术
8.	于德润，张松，陈浩然，荆佳奇，曲广岩. 运载火箭用纤维复合材料整流罩研究进展. 纤维复合材料. 2022(03): 140-144 . 百度学术