高航， 王建， 杨宇星， 刘学术， 陈磊， 李汝鹏

1.大连理工大学 机械工程学院， 大连 116024 2.大连理工大学 汽车工程学院， 大连 1160243.上海飞机制造有限公司， 上海 200436

垂直度误差对复合材料单钉连接性能的影响

高航1,*， 王建1， 杨宇星1， 刘学术2， 陈磊3， 李汝鹏3

1.大连理工大学 机械工程学院， 大连 116024 2.大连理工大学 汽车工程学院， 大连 1160243.上海飞机制造有限公司， 上海 200436

为揭示连接孔垂直度误差对航空复合材料连接性能的影响规律，对准各向同性碳纤维环氧树脂复合材料板进行了单钉单剪试验研究。以极限承载强度、弦刚度、2%偏移承载强度为指标研究连接孔的倾斜角度、倾斜方向以及螺栓扭矩对接头承载性能的影响规律。试验结果表明：当连接孔倾斜角度从0°增加到4°时，接头弦刚度增大10%～40%，极限承载强度下降9%～12%；连接孔倾斜方向对极限承载强度影响甚微，却可使接头弦刚度产生20%～30%的变化；增加螺栓扭矩可以有效提高极限承载强度，但对接头刚度无明显影响；连接孔倾斜角度越大，则螺栓扭矩的增大对2%偏移承载强度的强化效果越不明显。

复合材料； 单钉连接； 承载强度； 垂直度误差； 螺栓扭矩

碳纤维树脂基复合材料具有比强度高、比刚度高、抗热冲击、抗腐蚀、可设计性强等优点，近年来在航空航天领域得到越来越广泛的应用。虽然采用整体成型工艺可制造的复合材料构件越来越大，但对于大型复杂产品而言机械连接仍然必不可少，其中螺栓连接因其具有的高可靠性、高承载性、易于检修等优点而得到广泛的应用[1]。……