Y型和K型复合材料桁架接头承载性能分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anmy
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复合材料连接接头是复合材料航空结构中的主要部件,接头部位的受力和变形状况是十分复杂的,据统计,飞行器结构有70%以上的破坏都发生在连接部位。因此围绕复合材料接头的研制而开展的设计及分析等方面的研究具有重要的理论和实际意义,已成为当今航空航天新材料的一个研究重点和发展方向。本文研究的内容可分为两个部分。首先研究了辅管直径、辅管厚度、主管厚度、辅主管夹角、两辅管间距离对Y型、K型圆圆相贯复合材料桁架接头及Y型、K型方圆相贯复合材料桁架接头承载性能的影响,其次分析了一种特殊的Y型圆圆相贯桁架接头(T型)在分别承受压缩、弯曲、扭转和压缩-弯曲-扭转组合载荷工况时辅管直径、辅管厚度及主管厚度对其承载性能的影响。利用有限元ANSYS分析软件建立不同几何参数条件下的Y型、K型圆圆相贯复合材料桁架接头和Y型、K型方圆相贯复合材料桁架接头的有限元模型,计算了各组有限元模型在相同边界条件下的应力分布情况,得到了各组复合材料桁架接头承载性能与辅管直径、辅管厚度、主管厚度、辅主管夹角和两辅管间距离之间的关系曲线。结果表明本文所研究的四种形式的桁架接头最大应力都会出现在接头主管与辅管的相贯处,该区域为桁架接头最为薄弱的区域,极容易被破坏。本文还针对T型圆圆相贯桁架接头在承受不同载荷工况时辅管直径、辅管厚度及主管厚度对其承载性能的影响做了相应的有限元分析,结果表明,桁架接头主管与辅管相贯处仍旧是容易被破坏的区域,在设计与加工时应给予相应的局部补强。
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