專利名稱：一種復(fù)合材料濕裝配連接處材料性能的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)，涉及對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)機械連接濕裝配工藝的一種復(fù)合材料濕裝配連接處材料性能的處理方法。
背景技術(shù)：
復(fù)合材料的各向異性和脆性特點，使得其破壞形式與金屬材料差別較大，在連接處由于其材料脆性，不會像金屬材料那樣發(fā)生屈服使得應(yīng)力分散，其釘孔承載不均勻，其破壞往往形式多樣。目前，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)機械連接中普遍采用濕裝配工藝，其裝配工藝的好壞對于連接處的應(yīng)力分布也有很大的影響。如膠層硬度、擰緊力矩對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)機械連接的影響是應(yīng)當注意的影響因素，但目前很少有對于這兩個影響因素的具體分析方法和結(jié)果分類處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出針對濕裝配膠層硬度和螺栓擰緊力矩影響的一種復(fù)合材料濕裝配連接處材料性能的處理方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是( I)帶孔層板模型幾何尺寸以層板模型上孔的直徑d為基準,在連接件載荷方向上的模型長度L的一半大于4d，即L/2彡4d，在垂直載荷方向上的層板模型寬度w的一半大于2. 5d,即W/2彡2. 5d，層板模型在載荷方向上的一端進行約束；(2)元素類型和尺寸元素選用六面體元，在過渡區(qū)域或者圓角區(qū)采用五面體元，在六面體元中，長寬比或長高比或?qū)捀弑葹镮 : I 10 : I ;(3)三維復(fù)合材料鋪層屬性的處理采用MSC/NASTRAN軟件中三維各向異性的材料屬性卡模擬復(fù)合材料各鋪層的屬性，區(qū)別復(fù)合材料單向帶中45度鋪層和-45度鋪層，將O度鋪層的三維各向異性的單向帶鋪層的元素值轉(zhuǎn)換為復(fù)合材料單向帶中45度鋪層、-45度鋪層和90度鋪層材料剛度矩陣
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料濕裝配連接處材料性能的處理方法，其特征是， (1)帶孔層板模型幾何尺寸 以層板模型上孔的直徑d為基準，在連接件載荷方向上的模型長度L的一半大于4d，即L/2≥4d,在垂直載荷方向上的層板模型寬度w的一半大于2. 5d,即W/2≥2. 5d,層板模型在載荷方向上的一端進行約束； (2)元素類型和尺寸 元素選用六面體元，在過渡區(qū)域或者圓角區(qū)采用五面體元，在六面體元中，長寬比或長高比或?qū)捀弑葹镮 : I 10 : I ; (3)三維復(fù)合材料鋪層屬性的處理 采用MSC/NASTRAN軟件中三維各向異性的材料屬性卡模擬復(fù)合材料各鋪層的屬性，區(qū)別復(fù)合材料單向帶中45度鋪層和-45度鋪層，將O度鋪層的三維各向異性的單向帶鋪層的元素值轉(zhuǎn)換為復(fù)合材料單向帶中45度鋪層、-45度鋪層和90度鋪層材料剛度矩陣
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)合材料濕裝配連接處材料性能的處理方法，其特征是，所述的元素選用8節(jié)點的六面體元，在過渡區(qū)域或者圓角區(qū)采用6節(jié)點的五面體元。
全文摘要
本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)，涉及對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)機械連接濕裝配工藝的一種復(fù)合材料濕裝配連接處材料性能的處理方法。本發(fā)明對膠層硬度和擰緊力矩在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)機械連接濕裝配工藝中的影響進行了分析，分別對材料層板模型、膠層模型和螺栓模型進行分析，繪制出復(fù)合材料板孔邊環(huán)向及徑向應(yīng)力曲線，給出了一種復(fù)合材料孔邊應(yīng)力的分析方法和工程化的應(yīng)力處理方法，解決了濕裝配工藝中膠層硬度、螺栓擰緊力矩對復(fù)合材料孔邊應(yīng)力集中影響的分析手段不足的問題，提供了復(fù)合材料孔邊應(yīng)力提取和處理的方法，可以幫助工程技術(shù)人員對孔邊應(yīng)力集中進行直觀的判斷，有較高的工程應(yīng)用價值。
文檔編號G06F17/50GK102682170SQ20121014637
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者劉宗暉, 李龍彬, 譚申剛, 鄭潔 申請人:中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設(shè)計研究所