CFRP螺栓连接结构的渐进损伤研究和强度分析

摘要

为获得CFRP螺栓连接结构的动态损伤过程,采用基于渐进失效的研究方法,确立了拉伸载荷下CFRP螺栓连接结构的失效准则和材料性能退化模型,并在Abaqus Explicit显式分析模块中建立了螺栓连接结构的有限元模型,运用VUMAT子程序进行分析。文章分析了CFRP单螺栓连接结构受拉伸载荷时,5种损伤的扩展过程,并分析了"螺栓-孔"配合间隙对于CFRP单螺栓连接结构强度的影响,还在此基础上提出了CFRP多螺栓连接结构的强度优化方案。结果表明:基于渐进失效方法的有限元准静态分析能有效地模拟CFRP螺栓连接结构的损伤扩展过程;CFRP单螺栓连接结构中,连接强度会随着配合间隙的增大而降低;设置合适的配合间隙使CFRP多螺栓连接结构的整体强度提升了32.1%。