NUP206轴承疲劳失效分析研究

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Joint strength and damage propagation analysis of bolted connection of compositesSUN Sheng。，CAO Zengqiang ，GAN Xuedong21.School ofMechanicalEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi an 710072，China；2.Chengdu Aircraft Design＆Research nstitute，Chengdu 610091，ChinaAbstract A three-dimensional finite element model was developed based on ABAQUS for the analysis of composite bolted joints。

The relative error of ultimate strength between numerical simulation and experimental results is within 8% .which indicates thatthe model has acceptable accuracy.Furthermore，the model is used to stuay how fit accuracy influences the joint strength and topredict the damage propagation process that from damage initiation to final failure.Simulation results show that interference fitcan increase joint strength when the interference quantity is appropriate.Damage elements propagate from middle layer to surfacelayer.Final failure Occurs when damage elements extend to the edge of laminate along the radia1。

Key words composite materials；bolted joints；accumulated damage；interference fit；damage propagation在飞机结构中，为保证连接强度与安全，复合材料大量采用螺栓连接。复合材料螺栓连接接头失效-般可分为损伤产生、损伤扩展、局部破坏和最终失效4个阶段，是-个损伤累积过程。为了预测复合材料接头强度与损伤扩展，研究人员借助有限元法进行了广泛研究。F.K.Chang2，S.C.Tan3 和P.P.Camanho 等引入并逐步完善了渐进损伤有限元分析方法。Sun5等提出了复合材料螺栓连接接头的三维有限元建模方法，计算结果与实验值较为接近。Kely 通过实验分析了配合间隙对层合板螺栓连接极限强度的不利影响。M.L.Dano 通过多组试件的数值模拟，研究了材料失效准则与特性退化方法对渐进失效模型的影响。

姜云鹏 利用ABAQUS建立二维有限元模型，加入损伤子程序，研究了配合间隙对接头极限强度的影响。

陈晓平 、张岐良n们建立了螺栓连接三维有限元模型，不考虑渐进损伤，分析了干涉配合等对接头初始破坏载荷的影响。TserpesNil利用ANSYS建立了层合板机械连接三维渐进损伤有限元模型，并与试验值比较验证了模型的有效性。

在前人研究的基础上，建立三维有限元模型，利用渐进损伤分析方法，配合实验研究，分析干涉配合对复合材料螺栓连接最终失效强度的影响，并对层合板的损伤扩展过程进行预测。

1 渐进损伤分析方法渐进损伤分析方法假设含损伤材料能够按材料性收稿日期：2013-03-02；修回日期：2013-04-25作者简介：孙胜，硕士研究生；主要研究方向为飞机先进装配与连接技术。E

2焦清朝，刘永勤，张爱民，等.国内外轻便泥浆泵的现状与发展趋势J.石油矿锄械，2004，33：28-31。

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