激光选区熔化成形铝合金板与CFRP复合材料层合板螺栓连接结构失效分析方法评估

编号 zgly0001567584

文献类型 期刊论文

文献题名 激光选区熔化成形铝合金板与CFRP复合材料层合板螺栓连接结构失效分析方法评估

作者 崔浩  闫群  王向明  毕世权  王新峰 

作者单位 航空工业沈阳飞机设计研究所  南京航空航天大学航空宇航学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2017年12期

年份 2017 

分类号 TB333 

关键词 复合材料  沉头螺栓  渐进损伤  韧性准则  Hashin准则  UMAT 

文摘内容 对激光选区熔化成形(SLM)铝合金板与碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料层合板两列四排沉头螺栓单剪连接件在拉伸载荷作用下进行了数值分析和试验研究。基于渐进损伤法的三维有限元模型准确地预测了连接件材料损伤萌生和演变,对比试验和三维有限元所得钉载比例、极限载荷及失效模式,可以发现,通过拟合SLM铝合金板断裂应变和应力三轴度曲线,编写UMAT子程序引入韧性准则和Hashin失效准则的三维有限元模型预测的连接件失效载荷与试验值误差仅为1.9%,且失效模式均为净截面拉断,两者吻合,此方法可以满足工程精度要求。利用经过验证的数值模型,分别预测了SLM铝合金板和CFRP层合板损伤演变过程,并分析了SLM铝合金板刚度对连接结构失效模式的影响,当SLM铝合金板厚度增大到4mm时,连接结构失效模式由SLM铝合金板净截面拉断转移到CFRP层合板上。