文档介绍:。
本文承康家仁同志审校, 特致谢意
参考文献
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《国外导弹技术》,
, 年第
期
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【
】《国外固体导弹》
,
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复合材料结构的连接设计
第
章
、。
胶接螺接搭接接头的基本结构形式和设计可变因素
、、、
接头的基本形式有
单面搭接双面搭接盖板连接阶梯式连接、螺接和组合连接接
、。
头。这些接头的设计和强度均与采用的胶接剂纤维的取向和材料有关本章对接头的强度
。
和重量作了比较, 并介绍减小接头应力集中的方法以及各种胶接剂的疲劳响应
一
符号
螺栓孔直径, 英寸
英寸
,
一螺栓接头端边到孔中心的距离万
纤维方向垂直
横向
作用力方
——,
英寸向时的复合材料的弹性模量磅
接头效率
无因次
或胶接剂的
英寸
—, “, , ,
弹性模量磅
英寸百复合材料的弹性模量磅
英寸
—, ,
纤维方向平行
纵向
作用力方
被连接材料的弹性模量磅
英
—, —‘
向时的复合材料的弹性模量磷寸
, 详自
一
一
户
挤压强度, 磅
英寸, 尸施加的载荷, 磅
, , —,
户, —极限挤压强度磅
英寸
半径英寸
月万—接头的剪切强度, 磅
英寸,
—螺接接头侧边到螺栓中心的距
。二——,
盘胶接剂的最大剪切强度
假设为离英寸
, ·
—,
‘, , ·
塑性剪切应力分布
磅
英寸才材料的厚度
二
…英寸
“
尸极限剪切强度, 磅
英寸“不。—接头塑性区的最大宽度, 英寸
“—, , , “
, —
尸极限拉伸强度磅
英寸
区的拉伸应力磅
英寸
—, , , —,
平均应力磅
英寸
区的拉伸应力磅
英寸
—剪切模量, 磅
英寸, 甘—胶接剂的剪切应力, 磅
英寸
。—, —,
胶接接头的长度英寸胶接接缝的剪切应力磅
英寸
—破坏周期
一—
概述
设计复合材料接头, 一般也可以参照上述用各向同性材料的机械接头和胶接接头各种特
。
性但是环氧树脂复合材料的剪切强度较低, 在许多复合材料的接头
机械和胶接
设计中
这些性能要受到限制。
一
胶接接头
在设计复合材料和其它材料的胶接接头时, 胶接面积应尽可能扩大, 并且尽可能使工作
面积
载荷传递的面积
增大, 这就意味着被胶接件之间应变一致及在胶接剂中应力分布均
。
匀。接头设计要着重高强度, 胶接剂应承受高的剪切和拉伸, 而撕裂和劈裂力应最小好的
、
胶接接头设计要求胶接件的材料接头结构和载荷方向均达到上述目标, 这有利于合理地分
。
布应力, 尤其在产生剥离力的边缘处更要避免应力集中
。
在选择胶接剂时, 重要的是考虑施加在接头上的载荷速率当突然加载时
如碰撞和冲
。
击载荷
, 则胶接剂必须有足够的弹性, 以吸收冲击载荷, 避免接头损坏在这方面常常会存
、、。
在矛盾。一般热固性胶接剂在静动载荷下, 刚度大拉伸和剪切强度高但对冲击敏感,
、。
耐冲击强度低
合成橡胶粘接剂通常剪切拉伸强度低, 而剥离强度高, 并能承受冲击载荷
胶接剂承受静载荷时, 某些胶接剂会发生蠕变, 为了避免胶接剂蠕变和结构尺寸的变化, 必
。
须要弄清蠕变现象
胶接接头的强度很大程度取决于胶接剂的性能, 当被胶接件的相对刚度相同时, 接头强
度为最高, 应力分布均匀, 接头效率最佳。但是, 对负载大的接头, 胶接剂的极限剪切强度
、,
由扭转环试验确定
就