蒲 浩，李 磊，熊华锋

（中国航空工业集团公司中国飞机强度研究所， 陕西 西安 710065）

引言

复合材料由于比强度高、比模量高、耐腐蚀等优点，在航空领域获得了广泛应用[1]。虽然近年来随着复合材料一体成型工艺的发展使得零部件数量有所减少，但在航空结构中对于无法一体成型的部件及需要多次拆装的部件仍不可避免地需采用螺纹型紧固件进行连接[2]。然而由于复合材料层间强度较低且在厚度方向上纤维与树脂间存在复杂的三维界面，在面外载荷的作用下易发生失效，造成复合材料连接部位较脆弱，结构破坏的60%～80%发生在连接处[3-4]，因此，研究复合材料紧固件连接结构强度对于复合材料在航空器上的应用具有重要意义。

影响复合材料紧固件连接强度的因素很多，如复合材料的铺层、预紧力、表面粗糙度、紧固件的类型及紧固件/孔配合情况[5]等，近年来随着研究的深入已经取得了一系列的进展：如Park通过试验及有限元模拟明确了铺层及预紧力对环氧树脂基碳纤维复合材料紧固件连接结构的强度有显著影响[6]，Chen和吕霞分别就二维应力分布状态[7]和三维应力分布[8]状态说明了紧固件与孔接触面的摩擦系数会影响连接处的应力分布，王佳宁等解释了存在预紧力的情况下连接结构的载荷传递机制[9]，陈昆昆等证实了过盈配合量也会对复合材料连接静强度造成影响[10]，但不同类型紧固件及紧固件/孔配合情况对于复合材料紧固件连接结构影响的研究则较为少见。……