孙永波，董艇舰，刘　昕，潘亚东

（中国民航大学工程技术训练中心，天津　300300）

复合材料层板沉头连接钉载分配影响因素研究

孙永波，董艇舰，刘昕，潘亚东

（中国民航大学工程技术训练中心，天津300300）

通过ABAQUS软件建立了多钉沉头螺栓连接三维有限元模型，对复合材料层合板与金属板多钉连接结构进行拉伸性能分析，计算了沉头连接的钉载分配情况，并就钉孔间隙、螺栓扭矩、沉头比等因素对钉载分配的影响进行分析。结果表明：与凸头连接相比，多钉沉头连接对钉载分配有一定的改善作用；钉孔间隙和螺栓刚度对钉载分配影响显著，螺栓扭矩和金属板刚度对钉载分配有一定的影响，但并不明显；摩擦和沉头比对钉载分配的影响可以忽略不计。

复合材料层合板；连接结构；沉头螺栓；载荷分配；拉伸

复合材料结构沉头螺栓连接不仅可以保持飞行器结构表面的气动外形，而且由于钉头斜面的压紧作用可改善多钉载荷分配的不均匀性、减少边缘螺钉（或螺栓）载荷过大的现象，提高了结构的连接效率［1］。

本文是在复合材料层合板单钉沉头螺栓连接结构拉伸性能研究基础上建立沉头多钉连接结构模型［2］，研究沉头连接对凸头连接结构钉载分配不均性的改善，并就钉孔间隙、螺栓扭矩、沉头比等因素对钉载分配的影响进行分析，旨在为复合材料沉头多钉连接结构设计提供一定的技术基础。

到目前为止，国内外对于复合材料层板螺栓连接性能的研究主要是单钉沉头连接［3-7］和凸头连接的力学性能［8-13］，而沉头多钉连接钉载分配的研究报道还没有已发表文章，只有少量研究疲劳性能的工作。……