高建岗
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刘鹏飞
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赵启林
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柳锦春
玻璃钢/复合材料
研究表明复合材料预紧力齿连接接头具有良好的静力性能,但对其在循环载荷作用下的疲劳性能还没有深入研究.主要针对不同预紧力下的接头进行了大量疲劳试验,首先通过对试验结果的分析,讨论了预紧力对接头疲劳寿命的影响规律;然后分析了滞回曲线的变化规律,探讨了滞回曲线与接头疲劳损伤累积的关系;最后通过对试件疲劳断口的观察和分析,初步探究了接头的疲劳破坏机理.
关键词:
复合材料
,
预紧力齿连接
,
疲劳
,
滞回曲线
柳锦春
,
高建岗
,
赵启林
,
孙建
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160113.001
通过试验研究了预紧力、齿长和载荷水平对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)预紧力单齿接头(PTSTC)静态和疲劳性能的影响。试验结果表明：CFRP PTSTC 的疲劳极限承载力可以达到静态极限承载力的80%~85%,与螺栓等传统连接方式相比,其疲劳性能具有一定优势；预紧力可以显著改善 CFRP 单齿接头的静态和疲劳性能；CFRP PTSTC的静态极限承载力随齿长增加而升高,但是在相同载荷水平下增加齿长不一定可以延长接头的疲劳寿命,尤其是在低载荷水平下齿长增加反而会缩短疲劳寿命；在加载初期,PTSTC的疲劳裂纹快速萌生,之后扩展缓慢,在接近破坏前的几次循环中又骤然增大,预紧力可以减缓疲劳损伤的累积速率；疲劳过程中PTSTC的刚度衰退不明显,在前95%疲劳寿命阶段仅下降1%~4%,预紧力也可以减缓刚度的衰退速率。所得研究成果可为复合材料接头抗疲劳设计提供参考依据。
关键词:
碳纤维增强树脂基复合材料
,
预紧力单齿接头
,
疲劳
,
滞回环
,
损伤累积
